C++ asio网络编程(5)简单异步echo服务器

上一篇文章:C++ asio网络编程(4)异步读写操作及注意事项

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前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

前文已经介绍了异步操作的api，今天写一个简单的异步echo服务器，以应答为主

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、Session类

Session类主要是处理客户端消息收发的会话类，为了简单起见，我们不考虑粘包问题，也不考虑支持手动调用发送的接口，只以应答的方式发送和接收固定长度(1024字节长度)的数据。

1.代码

#pragma once
#include<iostream>
#include<boost/asio.hpp>
using boost::asio::ip::tcp;class Session
{Session(boost::asio::io_context& ioc) :_socket(ioc){};tcp::socket& Socket(){return _socket;}void Start();//监听客户端的读写private://回调函数void handle_read(const boost::system::error_code& ec,size_t bytes_transferred);void handle_write(const boost::system::error_code& ec, size_t bytes_transferred);tcp::socket _socket;enum {max_length=1024};char _data[max_length];
};

2.代码详解

1.构造函数中传入一个上下文用来绑定socket
2.Start()用来监听客户端是否发来信息
3.回调函数中 handle_read 是读的回调函数，我们这里用上一个文章介绍的async_read_some
因为不会一次性读完，所以我们有第二个参数来显示已经读了多少数据
4.回调函数中的handle_write是写的回调函数，我们用boost::asio::async_write来一次性发送数据
5. _data用来接收客户端传递的数据
6. _socket为单独处理客户端读写的socket

3.实现Session类

1.构造函数

我们在构造函数中把数组初始化为0，然后直接调用读函数就行，他会一直等着，当用户发送数据，tcp底层有内容的时候，就会进行读

void Session::Start()
{memset(_data, 0, sizeof(_data));_socket.async_read_some(boost::asio::buffer(_data, max_length),std::bind(&Session::handle_read, this, placeholders::_1, placeholders::_2));
}

然后读了以后，我们要进行回调函数
这个回调函数的参数是两个的原因是因为源码中async_read_some要求了回调函数参数如下

2.handle_read

//读的回调函数
void Session::handle_read(const boost::system::error_code& ec, size_t bytes_transferred)
{if (ec)//0正确  1错误{cout << "read error" << endl;delete this;}else{cout << "server receivr data is "<<_data << endl;//将收到的数据发送回去boost::asio::async_write(_socket, boost::asio::buffer(_data, bytes_transferred),std::bind(&Session::handle_write,this, placeholders::_1, placeholders::_2));}
}

读完以后我们打印一下收到的数据
然后原封不动的将这个数据发送回去就行
我们用boost::asio::async_write来发送，这样可以保证数据一次性发送完，但其实用socket自带也都行，因为我们这样只做一个简单的应答式的而已，本身就不会出现长数据，只是一个模型而已，但这里用一个boost库自带的封装函数，就是为了介绍一下！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

3.介绍一下boost的封装函数和api

参数列表有三个，第一个绑定socket，第二个传入的buffer，第三个std::bind

4.handle_write

在之前读完以后我们就准备将数据发送回去，所以就写，写的时候也调用我们这个回调函数，参数的原因与上面同理，查看源码即可

//写的回调函数
void Session::handle_write(const boost::system::error_code& ec, size_t bytes_transferred)
{ if (ec)//0正确  1错误{cout << "write error" << endl;delete this;}else{//发完了 就清除掉原先的memset(_data, 0, sizeof(_data));//继续读_socket.async_read_some(boost::asio::buffer(_data, bytes_transferred),std::bind(&Session::handle_read, this, placeholders::_1, placeholders::_2));}
}

二、Server类

这个用来管理客户端连接的，我们初始化一个监听器，当有客户端进行连接的时候，我们就内部new一个Session去单独服务这个客户端

1.代码

class Server
{
public:Server(boost::asio::io_context& ioc, short port);private:void start_accept();//监听连接void handle_accept(Session* new_session, const boost::system::error_code& ec);//当有连接的时候触发这个回调函数boost::asio::io_context& _ioc;//因为上下文不允许被复制 所以用引用tcp::acceptor _acceptor;
};

Server::Server(boost::asio::io_context& ioc, short port) :_ioc(ioc), _acceptor(ioc, tcp::endpoint(tcp::v4(), port))
{start_accept();
}void Server::start_accept()
{Session* new_session = new Session(_ioc);_acceptor.async_accept(new_session->Socket(),std::bind(&Server::handle_accept,this,new_session,placeholders::_1));
}void Server::handle_accept(Session* new_session, const boost::system::error_code& ec)
{if (!ec)//成功{new_session->Start();}else{delete new_session;}start_accept();//再次准备
}

2.代码思路详解

首先我们初始化一个上下文ioc准备好，因为创建一个socket连接需要这个东西
然后我们调用这个函数start_accept()
这个函数内部会创建一个Session准备好，相当于我提前准备一个服务员准备好
然后当监听器 _acceptor 被触发的时候，我们就调用回调函数(相当于一个房间),让之前准备好的服务员去服务这个客人

_acceptor.async_accept(new_session->Socket(),std::bind(&Server::handle_accept,this,new_session,placeholders::_1));

但是这里要提前绑定一个new_session这个参数，因为根据源码，回调函数的参数只能有一个，就是错误码

然后进入handle_accept函数，如果没有错误我们就调用这个创建的session去进行Start()
在Start中就会进行读写循环调用

三、客户端

客户端这么我们就不进行说明，因为今天做的是简单的异步echo模型，应答式的，并且客户端我们在第二节文章讲过了，用的客户端代码也是第二个文章的代码，所以就不进行说明

#include<boost/asio.hpp>
#include <iostream>
const int MAX_LENGTH = 1024;//表示发送和接收最大长度为1024字节
int main()
{while (1){try{//创建上下文服务boost::asio::io_context ios;//创建endpointboost::asio::ip::tcp::endpointremote_ep(boost::asio::ip::make_address("127.0.0.1"), 10086);//127.0.0.1是本机的回路地址 因为客户端和服务端在同一地址//服务器就是本机boost::asio::ip::tcp::socket sock(ios, remote_ep.protocol());boost::system::error_code error = boost::asio::error::host_not_found;sock.connect(remote_ep, error);if (error){std::cout << "connect failed,code is:" << error.value() <<"error message is" << error.message() << std::endl;return 0;}std::cout << "请输入需要发送的信息:";char request[MAX_LENGTH];std::cin.getline(request, MAX_LENGTH);size_t request_length = strlen(request);//获取实际要发送的数据长度//发送数据boost::asio::write(sock, boost::asio::buffer(request, request_length));char reply[MAX_LENGTH];//存储接收数据//用read读size_t reply_length = 0;boost::system::error_code ec;reply_length = sock.read_some(boost::asio::buffer(reply, MAX_LENGTH), ec);if (ec){std::cerr << "Read failed: " << ec.message() << std::endl;return 0;}std::cout << "回复:";std::cout.write(reply, reply_length);std::cout << "\n";}catch (std::exception& e){std::cerr << "Exception is: " << e.what() << std::endl;}}return 0;
}

四、运行截图与流程图

服务端接收完直接原文回给客户端就行
这里服务端报错 read error是因为客户端每发送一次就会断开连接，这是我们之前代码设定的