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應用程式之間互相通訊的幾種方法


應用程式之間的資料交換互相通訊)一直是困擾廣大程式設計師的難題,儘管已經出現了各式各樣的解決方案,但迄今為止沒有哪一種方案是完美無缺的。因此,只有學習並瞭解了它們的優缺點後,才能在特定的情況下選擇最佳方案,以滿足最終的要求。 


1、共享

在硬碟上建立一個檔案,一個應用程式往該檔案裡寫資料(可以不關閉檔案,但必須重新整理緩衝區),另一個應用程式以共享方式開啟這個檔案並讀取其中的內容,這便是最簡單的一種資料交換方式。對於網路使用者而言,只要兩臺終端上安裝的都是Win311 For Workgroup或Windows 95(或NT),則只要設定一下目錄共享,對映成網路驅動器,同樣可以簡單地實現資料交換

。但它的缺點也是顯而易見的:只能採取輪詢的方式獲得最新資料(效率低下),網路對映的驅動器絕對不能變動或取消(可靠性差),所以這是一種“低階”的通訊方式。 


2、DDE

每個Windows程式設計師都不會對DDE(動態資料交換)感到陌生,它是最早的基於Windows的資料交換方法,有三種方式可供選擇:冷連線、溫連線和熱連線。一般都是由客戶端向伺服器端發出連線申請,並且必須指明伺服器端的名字和標題。在連線建立後,資料可以雙向流動。典型的例子如抓圖軟體SnagIt,它提供了DDE介面,能夠讓其它應用程式來控制它。DDE是完全向後相容的,從16位平臺轉到32位,原始碼幾乎不用修改。 

DDE還有網路功能。使用過Win311 For Workgroup的人大概都還記得,它自帶一個非常吸引人的小程式“Chat”,能使兩臺計算機通過網路實時交談,這在當時幾乎是一項創舉。可是很少有人知道“Chat”使用的是一種特殊的DDE,即NetDDE。它的基本工作原理仍然是DDE,但它能使一臺計算機向在同一個網路中的另一臺終端發訊息,而不像普通DDE 只能侷限在同一臺機器上。與其它的
資料交換
方式相比,DDE已不夠先進,而且Microsoft也不再積極支援DDE,所以它的前景不被看好。 


3、WM_COPYDATA 

Windows訊息WM_COPYDATA功能強大,知之者卻甚少。它的確切定義是:一個應用程式向另一個應用程式傳遞資料時所發出的訊息。眾所周知,Windows 在很大程度上依賴於訊息機制,那麼我們為什麼不把資料放在訊息中一起傳送出去呢?這樣,我們只要呼叫SendMessage(),以對方窗體的控制代碼作為第一個引數,以含有指向實際資料的指標結構的地址作為第二個引數,就可以把整個資料塊當作訊息發向另一個應用程式。也許有的程式設計師會說,一個自定義的訊息同樣可以完成這樣的工作。他只說對了一半。自定義訊息的確可以傳送到其它的應用程式上去,但其原始資料所在的記憶體區只有在傳送過程中才是合法的,若在其它模組中存取該記憶體區就會導致“Access Violation”。而使用
WM_COPYDATA
 則不存在這個問題,因為Windows 本身會替你處理這一切。深入鑽研下去,你會發現它其實是先建立了一個檔案對映的物件,將傳送方的原始資料先拷貝至對映檔案,然後再在接收方對這個對映檔案開啟一個“檢視”。WM_COPYDATA 的不足之處在於:必須要有一個窗體來接收訊息和資料(缺乏靈活性),資料在使用之前先得拷貝到一個對映檔案(浪費資源)。 


4、NetBIOS

從80年代開始,NetBIOS就是開發Client/Server類程式的標準介面。而當時其它的解決方案几乎都是從UNIX系統上發展而來的。當然,對於今天的使用者而言,NetBIOS已不是唯一的選擇,他們可以從各種方案中擇優選取。在Windows 95和NT平臺上,可以通過API函式Netbios()來呼叫NetBIOS功能。 

NetBIOS相容以下幾種低層協議:NetBEUI協議(NBF)、NWLink NetBIOS(NWNBlink)、NetBIOS over TCP/IP(NetBT)。NetBIOS的優點是速度較快,缺點是可靠性較差。 


5、標準的Sockets和WinSock 

Sockets是15年前在UNIX系統上提出來的,一開始主要是用於本地通訊,但很快就應用在Client/Server體系上了。它的核心很簡單:你可以將一個Socket看作是一個雙向的節點,一個應用程式可以通過它先與另一個程式建立連線(建立在一個雙方都認可的端上,以便於區分同時執行的幾個通訊執行緒),然後就可以彼此交換資料了。 

微軟公司在其基礎上建立了WinSock,專門用於Windows介面,與Socket完全相容。近年來基於TCP/IP協議的網路大行其道,Socket也隨之獲得了更加廣泛的應用。 

如今,Sockets已在Internet上獲得了最廣泛的應用,主要是因為它的可移植性好: 

Socket應用程式無論在任何平臺間都能互相進行通訊(不管是PC機還是Macintosh,也不管是Windows平臺還是UNIX平臺)。而最新推出的WinSock 2.0,已不僅僅只基於TCP/IP協議,還可基於其它幾種傳輸協議(如IPX)。 

Socket的缺陷是它工作在通訊的低層,所以實現起來較為複雜(如果是Win 95或NT平臺,則不存在這個問題,微軟公司提供了相應的控制元件)。但是,如果要在多個平臺間互相通訊,則Socket是不二之選。 


6、Mailslot和Pipe

Mailslot和Pipe有很多相同點,即都是高層的、基於記憶體的通訊系統。Mailslot由Server端建立,程式碼如下:  

myMailslot = CreateMailslot(pSlotName, 0, MAILSLOT_WAIT_FOREVER, NULL);

然後,Client端就可以像開啟檔案一樣開啟這個Mailslot,再通過API函式WriteFile()來將資料寫入到訊息佇列中。 

與此相類似,Pipe也是由Server端建立的,程式碼如下:  

pipe = CreateNamedPipe(pPipeName, PIPE_ACCESS_DUPLEX, PIPE_TYPE_MESSAGE |PIPE_READMODE_MESSAGE
 | PIPE_WAIT, PIPE_UNLIMITED_INSTANCES, BUFSIZE,BUFSIZE, 20000, NULL);
接著,Client端就可以通過一般的檔案API讀寫資料,程式碼如下:  
pipe = CreateFile(pPipeName, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING,0,NULL);
success = WriteFile(pipe, pMessage, strlen(pMessage) + 1, &bytesWritten, NULL);
Pipe分兩種,即命名Pipe和匿名Pipe。匿名Pipe是以控制代碼而不是以名字來進行標識的,因而也就限制了它只能在同一臺機器上通訊,而不能應用於網路。命名Pipe則提供了以名字來進行標識,所以能在網路上的其它任何地方開啟它。需要注意的是:命名Pipe只能在 Win NT而不是Win 95上建立(即Server端),Client端則可以是任意平臺。  

Pipe既可以單向通訊也可以雙向通訊,Mailslot則只能單向通訊。Client端可以傳送訊息給mailslot,但不能接收訊息;如果你想要接收訊息,則只能建立一個新的mailslot。但mailslot有一個很大的優點:它支援資料廣播。也就是說,若Client端傳送一條訊息,則整個網路中的同名物件都能收到。這是因為mailslot的名字的作用域只是在本臺機器上,所以可在不同機器上建立同名的mailslot,當Client端發來訊息時則每一臺機上的mailslot都得到了該訊息的一份拷貝,並在本機上作出相應的反應。Mailslot的最大缺陷是不可靠,因為它的資料是以資料報格式來傳送的,網路錯誤或負荷過重都會導致資料丟失。 

Pipe則較為可靠,但它不能廣播。所以,如果你不需要進行廣播,則Pipe是更好的選擇。選擇Mailslot,則要對此後遇到的麻煩有充分的準備。 


7、剪貼簿(Clipboard) 

大家對Windows的剪貼簿應該不會感到陌生吧?它的出現就是為了實現應用程式間的互相資料交換。Windows提供了一系列的API函式來讓應用程式安全地開啟剪貼簿,讀寫其中的資料。 

剪貼簿的缺陷也是顯而易見的:當有新的資料放在剪貼簿上時,則先前的資料就會被沖掉,而在Windows中用到剪貼簿的時候又實在太多了,所以這種方式用於程式間的通訊顯然不夠安全。 


8、COM和DCOM

公共物件模式(COM)是一種協議,它建立了一個軟體模組同另一個軟體模組之間的連線,然後將其描述出來。當這種連線建立起來之後,則兩個模組之間就可以通過稱為“介面”的機制來進行通訊。COM可以用不同的語言(VB、VC、Delphi)進行編制,又能被其它語言編寫的程式所使用,並且不用管通訊雙方實際所處的位置(是在同一臺機上,還是在同一個網路上的不同機上)。事實上,Internet上有大量的COM控制元件可供人們下載使用,其中有相當一部分就是用於應用程式間的相互通訊(甚至是Internet程式間的通訊),硬碟上能夠看到的大量的.ocx檔案其實就是一種COM。 

COM物件為外部呼叫提供了一個標準的介面,COM Client通過建立COM Server的一個例項獲得指標,轉向所需的函式定義處並執行相應的程式。講得通俗一點,也就是先正確定義好COM物件的屬性(Property),再執行相應的方法(Method)。 

DCOM(分散式公共物件模式)是COM在網路上的一種擴充套件,它通過把分散式物件間的通訊變成一個實體來實現通訊。 

COM如今被微軟公司大力提倡,最著名的有OLE、ActiveX、DirectX和Win95、WinNT的外殼。由於微軟公司目前在軟體業處於霸主地位,所以COM很有可能成為將來的業界標準,其前途也較為看好。但COM的龐大也會使一些經驗豐富的程式設計師望而卻步,他們寧可自己多寫一些程式碼以使整個程式更為簡潔、有效而不願使用COM。 

以上介紹的只是現今流行的一些通訊方法,它們各有各的優缺點,沒有哪一種是萬能的。因此,只有在合適的場合採用合適的方案,才是最好的解決辦法。