网络编程实用教程第二版-第7章WinSock的多线程编程课件.ppt

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1、第第7章章WinSock的多线程编程的多线程编程7.1WinSock为什么需要多线程编程为什么需要多线程编程7.2Win32操作系统下的多进程多线程机制操作系统下的多进程多线程机制7.3VC+对多线程网络编程的支持对多线程网络编程的支持7.4多线程多线程FTP客户端实例客户端实例1u本章首先说明本章首先说明WinSock需要多线程编程的原因，需要多线程编程的原因，u然后说明然后说明Win32操作系统下的多进程多线程机制、操作系统下的多进程多线程机制、多线程机制在网络编程中的应用和多线程机制在网络编程中的应用和VisualC+6.0对对多线程网络编程的支持，多线程网络编程的支持，u进而分析了进而

2、分析了MFC支持的两种线程，给出了创建支持的两种线程，给出了创建MFC的工作线程、创建并启动用户界面线程和终的工作线程、创建并启动用户界面线程和终止线程的步骤。止线程的步骤。第第7章章WinSock的多线程编程的多线程编程7.1.1WinSock的两种的两种I/O模式模式如前所述，如前所述，WinSock在进行输入输出的时候，可以使用两在进行输入输出的时候，可以使用两种工作模式。即种工作模式。即“阻塞阻塞”模式（模式（BlockingMode）或）或“非阻非阻塞塞”模式，又称为同步模式或异步模式。工作在模式，又称为同步模式或异步模式。工作在“阻塞阻塞”模模式的套接字称为阻塞套接字，工作在式的套

3、接字称为阻塞套接字，工作在“非阻塞非阻塞”模式下的套模式下的套接字称为非阻塞套接字。接字称为非阻塞套接字。第第7章章WinSock为什么需要多线程编程为什么需要多线程编程“阻塞阻塞”与与“非阻塞非阻塞”模式各有其优点和缺点。模式各有其优点和缺点。阻塞套接字阻塞套接字的的I/O操作工作情况比较确定，无非是调用、等操作工作情况比较确定，无非是调用、等待、返回。大部分情况下，待、返回。大部分情况下，I/O操作都能成功地完成，不过就操作都能成功地完成，不过就是花费了等待的时间。因而比较容易使用，容易编程；但在应是花费了等待的时间。因而比较容易使用，容易编程；但在应付诸如需要建立多个套接字连接来为多个客

4、户服务的时候，或付诸如需要建立多个套接字连接来为多个客户服务的时候，或在数据的收发量不均匀的时候，或在输入输出的时间不确定的在数据的收发量不均匀的时候，或在输入输出的时间不确定的时候，却显得性能低下，甚至无能为力。时候，却显得性能低下，甚至无能为力。7.1.2两种模式的优缺点及解决方法两种模式的优缺点及解决方法7.2.1Win32OS是单用户多任务的操作系统是单用户多任务的操作系统最早的最早的DOS是单用户单任务的。是单用户单任务的。后来发展到图形界面的后来发展到图形界面的Windows，发展到，发展到Windows95，Windows98，就都支持多任务了，从，就都支持多任务了，从Windo

5、wsNT起，起，Windows操作系统更是发展成了一个真正的抢占式多任务操操作系统更是发展成了一个真正的抢占式多任务操作系统。作系统。7.2Win32操作系统下的多进程多线程机制操作系统下的多进程多线程机制Win32操作系统还支持同一进程的多线程。在一个操作系统还支持同一进程的多线程。在一个Windows进程内，可以包含多个线程。一个线程进程内，可以包含多个线程。一个线程(thread)是进是进程内的一条执行路径，具体地说，是一个应用程序中的一条程内的一条执行路径，具体地说，是一个应用程序中的一条可执行路径，往往是应用程序中的一个或多个函数。可执行路径，往往是应用程序中的一个或多个函数。一个进

6、程中至少要有一个线程，习惯将它称为主线程。任一个进程中至少要有一个线程，习惯将它称为主线程。任何一个应用程序进程都有一个主线程。一般何一个应用程序进程都有一个主线程。一般C程序中的程序中的Main或或WinMain函数就规定了主线程的执行代码。当你启动了一函数就规定了主线程的执行代码。当你启动了一个应用程序时，操作系统在为它创建了进程之后，也创建了个应用程序时，操作系统在为它创建了进程之后，也创建了该进程的主线程，并根据该进程的主线程，并根据Main或或WinMain函数的地址，开始函数的地址，开始执行该进程的主线程。执行该进程的主线程。主线程可以创建并启动其他辅助线程，由主线程创建的线主线程

7、可以创建并启动其他辅助线程，由主线程创建的线程又可以创建并启动更多的线程。程又可以创建并启动更多的线程。7.2.2Win32是支持多线程的操作系统是支持多线程的操作系统u一个线程也需要占用一定的系统资源，一个线程也需要占用一定的系统资源，u线程是进程中相对独立的执行单位，也是线程是进程中相对独立的执行单位，也是Win32操作系统操作系统中可调度的最小的执行单位。中可调度的最小的执行单位。u多个进程中的多个线程并发地执行。多个进程中的多个线程并发地执行。u对于拥有多个处理机的计算机系统，调度程序可以将不同对于拥有多个处理机的计算机系统，调度程序可以将不同的线程安排到不同的处理机上去运行，一方面平

8、衡了的线程安排到不同的处理机上去运行，一方面平衡了CPU的负载，另一方面也提高了系统的运行效率。的负载，另一方面也提高了系统的运行效率。u当某个线程的代码都执行完毕时，该线程会自动终止；当当某个线程的代码都执行完毕时，该线程会自动终止；当一个线程终止时，会将它所占用的资源释放给进程。一个线程终止时，会将它所占用的资源释放给进程。7.2.2Win32是支持多线程的操作系统是支持多线程的操作系统VisualC+6.0为程序员提供了为程序员提供了Windows应用程序的集成开应用程序的集成开发环境，在这个环境下，有两种开发程序的方法。既可以直发环境，在这个环境下，有两种开发程序的方法。既可以直接使用

9、接使用Win32API来编写来编写C风格的风格的Win32应用程序，也可以利应用程序，也可以利用用MFC基础类库编写基础类库编写C+风格的应用程序。风格的应用程序。在这两种在这两种Windows应用程序的开发方式下，多线程的编程应用程序的开发方式下，多线程的编程原理是一致的。原理是一致的。7.3VC+对多线程网络编程的支持对多线程网络编程的支持微软的基础类库微软的基础类库MFC提供了对于多线程应用程序的支持。提供了对于多线程应用程序的支持。在在MFC中，线程分为两种，中，线程分为两种，一种是用户接口线程一种是用户接口线程(user-interfacethread)，或称用户界，或称用户界面线程

10、；面线程；另一种是工作线程另一种是工作线程(theworkerthread)，这两类线程可以，这两类线程可以满足不同任务的处理需求。满足不同任务的处理需求。7.3.1MFC支持的两种线程支持的两种线程2工作线程工作线程工作线程（工作线程（theworkerthread），适用于处理那些不要求），适用于处理那些不要求用户输入并且比较消耗时间的其他任务。对用户来说，工作用户输入并且比较消耗时间的其他任务。对用户来说，工作线程运行在后台。这就使得工作线程特别适合去等待一个事线程运行在后台。这就使得工作线程特别适合去等待一个事件的发生。件的发生。CWinThread类同样是工作线程的基类，同样是由类同

11、样是工作线程的基类，同样是由CWinThread对象来表示的。但在编写工作线程的时候，你对象来表示的。但在编写工作线程的时候，你甚至不必刻意地从甚至不必刻意地从CWinThread类派生出自己的线程类对象。类派生出自己的线程类对象。你可以调用你可以调用MFC框架的框架的AfxBeginThread帮助函数，它会为帮助函数，它会为你创建你创建CWinThread对象。对象。7.3.1MFC支持的两种线程支持的两种线程1编程实现控制函数编程实现控制函数(implementingthecontrollingfunction)一个工作线程对应一个控制函数一个工作线程对应一个控制函数(thecontro

12、llingfunction)。线程执行的任务都应编写在控制函数之中。控制函数规定了该线程执行的任务都应编写在控制函数之中。控制函数规定了该线程的执行代码，所谓启动线程，实际就是开始运行它对应的线程的执行代码，所谓启动线程，实际就是开始运行它对应的控制函数，当控制函数执行结束而退出时，线程也就随之终止。控制函数，当控制函数执行结束而退出时，线程也就随之终止。编写实现工作线程的控制函数是创建工作线程的第一步。编写实现工作线程的控制函数是创建工作线程的第一步。编写工作线程的控制函数必须遵守一定的格式，控制函数编写工作线程的控制函数必须遵守一定的格式，控制函数的原型声明是：的原型声明是：UINTCon

13、trolFunctionName(LPVOIDpParam);7.3.2创建创建MFC的工作线程的工作线程2创建并启动工作线程创建并启动工作线程(Startingthethread)在进程的主线程或其他线程中调用在进程的主线程或其他线程中调用AfxBeginThread()函数就函数就可以创建新的线程，并使新线程开始运行。一般将线程的创建可以创建新的线程，并使新线程开始运行。一般将线程的创建者称为新线程的父线程。者称为新线程的父线程。AfxBeginThread()函数是函数是MFC提供的帮助函数，有两个重提供的帮助函数，有两个重载的版本，区别在于使用的入口参数不同。一个用于创建并启载的版本，

14、区别在于使用的入口参数不同。一个用于创建并启动用户接口线程，一个用于创建并启动工作线程。要创建并启动用户接口线程，一个用于创建并启动工作线程。要创建并启动你的工作线程，必须采用如下的调用格式：动你的工作线程，必须采用如下的调用格式：7.3.2创建创建MFC的工作线程的工作线程3创建工作线程的例子创建工作线程的例子（1）编程实现线程控制函数。）编程实现线程控制函数。/首先定义了一个结构：首先定义了一个结构：structintnN;/数组元素的个数。数组元素的个数。double*pD;/指向一个双精度实数的数组。指向一个双精度实数的数组。myData;/然后定义了此结构类型的变量，对该变量初始化（

15、对其然后定义了此结构类型的变量，对该变量初始化（对其成员变量赋值）的代码省略了。成员变量赋值）的代码省略了。myDatass;7.3.2创建创建MFC的工作线程的工作线程/接着定义线程的控制函数。接着定义线程的控制函数。UINTMyCalcFunc(LPVOIDpParam)if(pPara=NULL)/如果入口参数为空指针，终止线程如果入口参数为空指针，终止线程AfxEndThread(MY_NULL_POINTER_ERROR);intnN=pPara-nN;/数组的元素个数数组的元素个数double*pD=pPara-pD;/指向数组的第一个元素指向数组的第一个元素doublesum=0

16、;/数组元素之和数组元素之和for(inti=0;iIsKindOf(RUNTIME_CLASS(CMyObject)return1;/如果入口参数无效就返回。如果入口参数无效就返回。7.3.2创建创建MFC的工作线程的工作线程/利用入口参数作某些事情。这是工作线程要完成的主要利用入口参数作某些事情。这是工作线程要完成的主要工作工作return0;/线程成功地完成并返回。线程成功地完成并返回。（2）在程序的另一个函数中插入以下代码。）在程序的另一个函数中插入以下代码。.pNewObject=newCMyObject;AfxBeginThread(MyThreadProc,pNewObject)

17、;7.3.2创建创建MFC的工作线程的工作线程2改造自己的线程类改造自己的线程类对这个派生的线程类作以下改造工作：对这个派生的线程类作以下改造工作：（1）在这个线程类的）在这个线程类的.h头文件中，使用头文件中，使用DECLARE_DYNCREATE宏来声明这个类；在用户线程类的宏来声明这个类；在用户线程类的.CPP实现文件中，使用实现文件中，使用IMPLEMENT_DYNCREATE宏来实宏来实现这个类。现这个类。前者的调用格式是：前者的调用格式是：DECLARE_DYNCREATE(class_name)7.3.3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程DECLARE_DYNCREAT

18、E(class_name)其中其中class_name是实际的类名。对一个从是实际的类名。对一个从CObject类继承类继承的类使用这个宏，会使得应用程序框架的类使用这个宏，会使得应用程序框架(framework)在运行时在运行时动态地生成该类的新对象。新线程是由主线程或其他线程在动态地生成该类的新对象。新线程是由主线程或其他线程在执行过程中创建的，都应支持动态创建，因为应用程序框架执行过程中创建的，都应支持动态创建，因为应用程序框架需要动态地创建它们。需要动态地创建它们。DECLARE_DYNCREATE宏应放在此类的宏应放在此类的.H文件中，并文件中，并应在所有需要访问此类的对象的应在所有

19、需要访问此类的对象的.CPP文件中加入包含这个文文件中加入包含这个文件的件的#include语句。语句。7.3.3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程（2）如果在一个类的宣布中使用了）如果在一个类的宣布中使用了DECLARE_DYNCREATE宏，那就必须在这个类的宏，那就必须在这个类的.CPP实实现文件中，使用现文件中，使用IMPLEMENT_DYNCREATE宏。它的调用宏。它的调用格式是：格式是：IMPLEMENT_DYNCREATE(class_name,base_class_name)参数是实际的线程类名和它的基类名。参数是实际的线程类名和它的基类名。这两个宏在这两个宏在5.

20、5.4节的聊天室的例子中已经用过。节的聊天室的例子中已经用过。7.3.3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程要创建并启动用户界面线程，可以使用要创建并启动用户界面线程，可以使用MFC提供的提供的AfxBeginThread()函数的另一个版本，使用的调用格式是：函数的另一个版本，使用的调用格式是：CWinThread*AfxBeginThread(CRuntimeClass*pThreadClass,intpPriority=THREAD_PRIORITY_NORMAL,UINTnStackSize=0,DWORDdwCreateFlags

21、=0,LPSECURITY_ATTTRIBUTESlpSecurityAttrs=NULL);7.3.3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程4AfxBeginThread()函数所作的工作函数所作的工作当进程的主线程或其他线程调用当进程的主线程或其他线程调用AfxBeginThread()函函数来创建一个新的用户界面线程的时候，该函数做了许数来创建一个新的用户界面线程的时候，该函数做了许多工作。多工作。（1）它创建一个新的用户自己的线程类的对象，由）它创建一个新的用户自己的线程类的对象，由于用户的线程类是从于用户的线程类是从CWinThread类派生出来的，这个对类派生出来的，这个对象

22、当然也继承了象当然也继承了CWinThread类的属性。类的属性。7.3.3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程（4）函数返回一个指向新生成的）函数返回一个指向新生成的CWinThread对象的指对象的指针，可以把它保存在一个变量中，其它线程就可以利用这个针，可以把它保存在一个变量中，其它线程就可以利用这个指针来访问该线程类的成员变量或成员函数。指针来访问该线程类的成员变量或成员函数。系统自动地为每一个线程创建一个消息队列（系统自动地为每一个线程创建一个消息队列（amessagequeue），如果线程创建了一个或多个窗口，就必须提供一），如果线程创建了一个或多个窗口，就必须提供一个消息

23、循环（个消息循环（amessageloop），这个消息循环从线程的消息），这个消息循环从线程的消息队列中获取消息，并把它们发送到相应的队列中获取消息，并把它们发送到相应的windows过程过程（windowprocedures）。）。7.3.3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程因为系统将消息导向独立的应用程序窗口，所以，在开始因为系统将消息导向独立的应用程序窗口，所以，在开始线程的消息循环之前，线程必须至少创建一个窗口，大多数线程的消息循环之前，线程必须至少创建一个窗口，大多数基于基于Win32的应用程序包含一个单一的线程，该线程创建了若的应用程序包含一个单一的线程，该线程创建了若干

24、窗口。一个典型的应用为它的主窗口注册了窗口类，创建干窗口。一个典型的应用为它的主窗口注册了窗口类，创建并显示这个主窗口，并且启动它的消息循环，所有这一切都并显示这个主窗口，并且启动它的消息循环，所有这一切都在在WinMain函数中。函数中。7.3.3创建并启动用户界面线程创建并启动用户界面线程1正常终止线程正常终止线程2提前终止线程提前终止线程3终止线程的另一种方法终止线程的另一种方法4获取线程的终止代码获取线程的终止代码5关于设置线程的优先级问题关于设置线程的优先级问题7.3.4终止线程终止线程7.4.1 7.4.1 编写线程函数编写线程函数1 1用于查询的线程函数用于查询的线程函数2 2用于下载的线程函数用于下载的线程函数3 3用于上传的线程函数用于上传的线程函数7.4.2 7.4.2 添加事件处理函数添加事件处理函数1 1添加包含语句添加包含语句2 2修改原按钮控件的事件处理函数修改原按钮控件的事件处理函数7.4多线程多线程FTP客户端实例客户端实例