管道通信

管道通信（Communication Pipeline）即傳送進程以字元流形式將大量數據送入管道，接收進程可從管道接收數據，二者利用管道進行通信。無論是SQL Server用戶，還是PB用戶，作為C/S結構開發環境，他們在網路通信的實現上，都有一種共同的方法——命名管道。由於當前作業系統的不惟一性，各個系統都有其獨自的通信協定，導致了不同系統間通信的困難。儘管TCP/IP協定目前已發展成為Internet的標準，但仍不能保證C/S應用程式的順利進行。命名管道作為一種通信方法，有其獨特的優越性，這主要表現在它不完全依賴於某一種協定，而是適用於任何協定——只要能夠實現通信。

基本介紹

• 中文名：管道通信
• 外文名：Communication Pipeline

特點

使用靈活性

命名管道具有很好的使用靈活性，表現在：

1) 既可用於本地，又可用於網路。

2) 可以通過它的名稱而被引用。

3) 支持多客戶機連線。

4) 支持雙向通信。

5) 支持異步重疊I/O操作。

不過，當前只有Windows NT支持服務端的命名管道技術。

技術要求

命名管道程式設計的實現

1.命名管道Server和Client間通信的實現流程

(1)建立連線：服務端通過函式CreateNamedPipe創建一個命名管道的實例並返回用於今後操作的句柄，或為已存在的管道創建新的實例。如果在已定義逾時值變為零以前，有一個實例管道可以使用，則創建成功並返回管道句柄，並用以偵聽來自客戶端的連線請求，該功能通過ConnectNamedPipe函式實現。

另一方面，客戶端通過函式WaitNamedPipe使服務進程等待來自客戶的實例連線，如果在逾時值變為零以前，有一個管道可以為連線使用，則WaitNamedPipe將返回True，並通過調用CreateFile或CallNamedPipe來呼叫對服務端的連線。此時服務端將接受客戶端的連線請求，成功建立連線，服務端ConnectNamedPipe返回True，客戶端CreateFile將返回一指向管道檔案的句柄。

從時序上講，首先是客戶端通過WaitNamedPipe使服務端的CreateFile在限時時間內創建實例成功，然後雙方通過ConnectNamedPipe和CreateFile成功連線，並返回用以通信的檔案句柄，此時雙方即可進行通信。

(2)通信實現：建立連線之後，客戶端與伺服器端即可通過ReadFile和WriteFile，利用得到的管道檔案句柄，彼此間進行信息交換。

(3)連線終止：當客戶端與服務端的通信結束，或由於某種原因一方需要斷開時，客戶端應調用CloseFile，而服務端應接著調用DisconnectNamedPipe。當然服務端亦可通過單方面調用DisconnectNamedPipe終止連線。最後應調用函式CloseHandle來關閉該管道。

命名管道伺服器端和客戶端代碼實現

客戶端

HANDLE CltHandle；

char pipenamestr[30];

sprintf(pipenamestr,″\\\\servername\\pipe\\pipename″)

if (WaitNamedPipe( pipenamestr, NMPWAIT—WAIT—FOREVER)==FALSE

// 管道名要遵循UNC，格式為\ \．\pipe\pipname,名字不分大小寫。

AfxMessageBox(″操作失敗，請確定服務端正確建立管道實例！″);

Else

CltHandle=CreateFile(pipenamestr, GENERIC—READ|GENERIC—WRITE, FILE—SHARE—READ| FILE—SHARE—WRITE,NULL, OPEN—EXISTING,

//為了與命名管道連線，此參數應一直為OPEN—EXISTING

FILE—ATTRIBUTE—ARCHIVE|FILE—FLAG—WRITE—THROUGH,

// FILE—FLAG—WRITE—THROUGH會使管道WriteFile調用處於阻塞狀態，直到數據傳送成功。

NULL);

If (CltHandle== INVALID—HANDLE—VALUE)

AfxMessageBox(″管道連線失敗″);

Else

DoUsertTransactInfo（）；

//執行用戶自定義信息交換函式——從管道讀、寫信息。

……

服務端

HANDLE SvrHandle；

char pipenamestr[30];

sprintf(pipenamestr,″\\\\.\\pipe\\pipename″)

SvrHandle=CreateNamedPipe(pipenamestr,

PIPE—ACCESS—DUPLEX|FILE—FLAG—WRITE—THROUGH,

//阻塞模式，這種模式僅對″位元組傳輸管道″操作有效。

FILE—WAIT|PIPE—TYPE—BYTE,

//位元組模式

PIPE—UNLIMITED—INSTANCES,

128,128,

NULL,NULL);

// SECURITY—ATTRIBUTES結構指針，描述一個新管道，確定子進程的繼承權，如果為NULL則該命名管道不能被繼承。

If (SvrHandle==INVALID—HANDLE—VALUE)

AfxMessageBox(″管道創建失敗，請確定客戶端提供連線可能！″);

Else

If (ConnectNamedPipe(SvrHandle,NULL)==FALSE)

AfxMessageBox(″建立連線失敗！″);

Else

DoUsertTransactInfo（）；

//用戶自定義信息交換函式

……

注意事項

程式設計的注意事項

1.如果命名管道客戶端已打開，函式將會強迫關閉管道，用DisconnectNamedPipe關閉的管道，其客戶端還必須用CloseHandle來關閉最後的管道。

2. ReadFile和WriteFile的hFile句柄是由CreateFile及ConnectNamedPipe返回得到。

3.一個已被某客戶端連線的管道句柄在被另一客戶通過ConnectNamedPipe建立連線之前，服務端必須用DisconnectNamedPipe函式對已存在的連線進行強行拆離。服務端拆離管道會造成管道中數據的丟失，用FlushFileBuffers函式可以保證數據不被丟失。

4.命名管道服務端可以通過新創建的管道句柄或已被連線過其他客戶的管道句柄來使用ConnectNamedPipe函式，但在連線新的客戶端之前，服務端必須用函式DisconnectNamedPipe切斷之前的客戶句柄，否則ConnectNamedPipe 將會返回False。

5.阻塞模式，這種模式僅對“位元組傳輸管道"操作有效，並且要求客戶端與服務端不在同一機器上。如果用這種模式，則只有當函式通過網路向遠端計算機管道緩衝器寫數據成功時，才能有效返回。如果不用這種模式，系統會運行預設方式以提高網路的工作效率。

6.用戶必須用FILE—CREATE—PIPE—INSTANCE 來訪問命名管道對象。新的命名管道建立後，來自安全參數的訪問控制列表定義了訪問該命名管道的許可權。所有命名管道實例必須使用統一的管道傳輸方式、管道模式等參數。客戶端未啟動，管道服務端不能執行阻塞讀操作，否則會發生空等的阻塞狀態。當最後的命名管道實例的最後一個句柄被關閉時，就應該刪除該命名管道。

其他方式

關於Unix中的管道通信

從Unix System V 開始，系統提供有名管道和無名管道兩種數據通信方式。

無名管道為建立管道的進程和子進程提供一種以比特流方式傳送信息的通信管道。在邏輯上可以看作是管道檔案，在物理上由檔案系統的高速緩衝區構成，而很少起用外設。傳送進程利用檔案系統的系統調用write (fd[1],buf,size)把buf中長度為size的字元送入管道入口fd[1]，接受進程則使用系統調用read(fd[0],buf,size)從管道出口讀取信息到buf。管道按照先進先出傳送訊息。只能單向傳送。

建立無名管道的系統調用為int fd[2]，pipe(fd)。-------參考教材計算機作業系統教程（第三版）清華大學出版社