基于Socket網(wǎng)絡(luò)編程的遠(yuǎn)程物流防偽系統(tǒng)的設(shè)計

2 系統(tǒng)環(huán)境
2．1 軟件開發(fā)環(huán)境
本系統(tǒng)是在Visual Studio 2010結(jié)合SQL Server 2008的環(huán)境下開發(fā)而成，所選用的開發(fā)語言是由微軟公司開發(fā)的visual basic語言以及功能強(qiáng)大的SQL語言。
通過Visual Studio 2010框架，能夠提供對SQL Server2008的高效訪問，從而為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)提供支撐。Microsoft Visual Studio 2010通過整合的開發(fā)環(huán)境，讓軟件開發(fā)人員以熟悉技術(shù)及工具一致的開發(fā)方式，創(chuàng)建各個應(yīng)用平臺。從模型及構(gòu)架設(shè)計、程序的撰寫及管理、查錯、測試到部署，所有的工作一氣呵成，這些工作都在Visual studio 2010中完成。
2．2 智能采集器的GPRS無線采集模塊
目前市場上大多數(shù)采集器都已具備了GPRS無線采集模塊的功能。該系統(tǒng)所采用的采集器為新大陸科技集團(tuán)生產(chǎn)的PT980系列產(chǎn)品，其GPRS無線采集模塊如圖2所示。該模塊支持TCP／UDP兩種通信協(xié)議；具有RS485和RS232的通信功能，通過485接口或232接口能方便地采集總線上掛接的各種儀器數(shù)據(jù)；具有4路開關(guān)量輸入和4路開關(guān)量輸出功能；擁有IM字節(jié)不掉電數(shù)據(jù)保存空間，主要用于存儲采集到的模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)；擁有高精度的模擬量采集；具有通過移動電話(手機(jī))短信下載通信參數(shù)功能，例如通信中用到的IP地址等等；具有透明數(shù)據(jù)傳輸功能；具有支持動態(tài)域名解析功能，節(jié)約了采用固定IP所帶來的昂貴費(fèi)用；具有商店自動重新連接功能，適合遠(yuǎn)距離無人值守環(huán)境。

2．3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
本系統(tǒng)所采用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為GPRS無線網(wǎng)絡(luò)。GPRS是一種采用分組交換模式傳輸數(shù)據(jù)及信令的高效率方式。它克服了電路交換型數(shù)據(jù)傳輸速率低、資源利用率差的缺陷。利用GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸具有資源共享、頻率利用率高、數(shù)據(jù)雙向通信傳輸率高、接入時間短、永遠(yuǎn)在線等優(yōu)點(diǎn)。智能采集器可通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將商品條碼信息發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。在本系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程服務(wù)器可同時監(jiān)聽處理多臺智能采集器終端同時發(fā)送產(chǎn)品編碼信息。

3 Socket網(wǎng)絡(luò)編程
Socket是TCP／IP的編程接口，提供了大量的系統(tǒng)調(diào)用構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)程序的主體，是標(biāo)準(zhǔn)的C／S模式編程。在操作系統(tǒng)中，它屬于文件系統(tǒng)的一部分，網(wǎng)絡(luò)通信可以被看作是對文件的讀取，使得我們對網(wǎng)絡(luò)的控制和對文件的控制一樣方便。ServerSocket用于服務(wù)器端，而Soc ket是建立網(wǎng)絡(luò)連接時使用的。在連接成功時，應(yīng)用程序兩端都會產(chǎn)生一個Socket實例，通過操作這個實例，完成所需的會話。對于一個網(wǎng)絡(luò)連接來說，套接字是平等的，并沒有差別，不因為在服務(wù)器端或在客戶端而產(chǎn)生不同級別。不管是Socket還是Serversecket，它們的工作都是通過SecketImpl類及其子類完成。
Socket提供了兩種數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，分別為TCP和UDP協(xié)議；TCP(傳輸控制協(xié)議)提供的是面向連接、可靠的字節(jié)流服務(wù)。當(dāng)客戶和服務(wù)器彼此交換數(shù)據(jù)前，必須先在雙方之間建立一個TCP連接，之后才能傳輸數(shù)據(jù)。TCP提供超時重發(fā)，丟棄重復(fù)數(shù)據(jù)，檢驗數(shù)據(jù)，流量控制等功
能，保證數(shù)據(jù)能從一端傳到另一端；UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報的運(yùn)輸層協(xié)議。UDP不提供可靠性，它只是把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報前不用在客戶和服務(wù)器之間建立一個連接，且沒有超時重發(fā)等機(jī)制，故而傳輸速度很快。因為TCP協(xié)議不但能保證數(shù)據(jù)的正確性而且保證數(shù)據(jù)順序正確，而UDP協(xié)議不能保證，所以TCP協(xié)議更符合本系統(tǒng)中傳輸采集終端所采集的編碼的要求，因此本系統(tǒng)采用TCP協(xié)議?；赥CP協(xié)議的通信流程圖如圖3所示。
在該流程圖中，Socket()用于建立流式套接字；Bind()將套接字與本地地址相連；Listen()通知TCP，使服務(wù)器準(zhǔn)備好接受連接；Accept()用于接收連接；Read()、Write()這兩個函數(shù)分別用于套接字上讀、寫數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)交換完；Close()用來關(guān)閉套接字；Connect()用于將套接字與遠(yuǎn)地主機(jī)連接。其中，Connect()、Accept()、Read()、Write()函數(shù)等都有可能造成阻塞，阻塞模式是Socket的缺省方式?？蛻舳撕头?wù)器的連接有一個3次握手機(jī)制，即服務(wù)器調(diào)用Socket()、Bind()、Listen()完成初始化后，調(diào)用Accept()阻塞等待，處于監(jiān)聽端口的狀態(tài)。而客戶端調(diào)用Socket()初始化后，調(diào)用Connect()發(fā)出SYN段并阻塞等待服務(wù)器的應(yīng)答，服務(wù)器應(yīng)答一個SYN—ACK段，客戶端收到后從Con nect()返回，同時應(yīng)答一個ACK段，服務(wù)器收到后從Accept()返回。

4 代碼的設(shè)計
4．1 服務(wù)端
在本系統(tǒng)中，一個服務(wù)端可能不只為一個智能采集終端提供服務(wù)。當(dāng)N(N為正整數(shù))臺智能采集終端發(fā)送請求時，服務(wù)端必須做出異步響應(yīng)，因此，一般在處理服務(wù)端的監(jiān)聽時會使用多線程的方法。正因使用了多線程的方法，控制顯示控件將接受到的字符顯示就必須使用委托的方法；而當(dāng)程序無法得知從另外一個線程來控制其他線程的合法性，會認(rèn)為程序有錯誤，故系統(tǒng)中采用了Delegate類，該類用于派生委托類型，派生前需要明確派生的委托和需要委托的函數(shù)輸入值相匹配。
該系統(tǒng)可監(jiān)聽最多100個同時的客戶端，通過與SQL查詢語句，可查詢出該產(chǎn)品的編碼、倉庫等信息。Socket套接字在筆者自定義的wait data()函數(shù)中實現(xiàn)，下面即給出了waitdata()函數(shù)的代碼，來講解整個Socket編程，其中部分代碼后面有詳細(xì)的注釋。查詢信息的代碼在筆者自己命名的Getdata()函數(shù)中實現(xiàn)，分別通過對數(shù)據(jù)庫中的防偽編碼表，產(chǎn)品信息表，倉庫信息表，入庫信息表，發(fā)貨信息表，供銷商信息表的綜合查詢，將查詢信息發(fā)送給采集終端，由于字?jǐn)?shù)的限制，文中沒有給出Getdata()函數(shù)的代碼。