3. Die Komponente TServerSocket

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Kommunikation in Netzwerken mit Delphi
1. Grundlagen
1.1.Protokolle
Regeln, nach denen die Kommunikation zwischen Computersystemen abläuft, werden als
Protokolle bezeichnet.
IP Protokoll
Das Internet Protocol (IP Protokoll) ist das Basisprotokoll des Internet und regelt die
Kommunikation zwischen den Netzwerkrechnern auf der Basis von Datenpaketen. Das IP
Protokoll ist verbindungslos: Zwischen Sender und Empfänger besteht keine virtuelle
Verbindung. Es ist paketorientiert: Daten werden in Form von Datagrammen übertragen, das
sind Pakete, die die Nutzinformationen, weiter Kontrollinformationen, die Zieladresse sowie
Informationen über das verwendete höhere (s.u.) Kommunikationsprotokoll enthalten. Das IP
Protokoll ist unsicher: Es gewährleistet nicht, dass die Datagramme beim Empfänger auch
ankommen.
Alle anderen höheren Protokolle bauen auf diesem IP Protokoll auf, z. B.
TCP Protokoll
Im Gegensatz zum IP Protokoll ist das Transmission Control Protocol (TCP Protokoll) ein
verbindungsorientiertes und sicheres Protokoll. Verbindungsorientiert bedeutet: Bevor Daten
zwischen zwei Netzwerk-Rechnern ausgetauscht werden können, muss eine virtuelle
Verbindung aufgebaut werden. Sicher bedeutet: Der Empfänger kontrolliert die eingehenden
Datagramme auf Vollständigkeit und Fehlerfreiheit und meldet diese Informationen an den
Sender zurück. Bleibt beim Sender diese Bestätigung aus, sendet er sie erneut.
UDP Protokoll
Das User Datagram Protocol (UDP Protokoll) ist ein im Gegensatz zum TCP Protokoll
verbindungsloses und unsicheres Protokoll: Es sorgt weder dafür, dass die Datenpakete ihren
Empfänger erreichen, noch dass sie ihren Empfänger in der richtigen Reihenfolge erreichen.
Der Vorteil des UDP Protokolls gegenüber dem TCP Protokoll besteht darin, dass weniger
Zusatzinformationen übertragen werden. Es eignet sich für Anwendungen, bei denen geringe
Störungen kaum wahrnehmbar sind (z. B. Streaming-Video, Streaming-Audio): Fehlende
Informationen werden einfach weggelassen.
1.2 Sockets
Sockets sind standardisierte Schnittstellen für die Kommunikation zwischen Rechnern mit
TCP/IP. In der Windows-Welt entstanden verschiedene Versionen des WinSock-API
(Application Programming Interface), eine Sammlung sämtlicher Routinen für die
Rechnerkommunikation mittels IP Protokollen (z. B. TCP oder UDP). Früheren Windows1
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Versionen wurden die benötigten Dateien manuell (z. B. WinSock32) hinzugefügt, in neueren
Versionen des Betriebsystems) sind diese Routinen integraler Bestandteil des
Betriebssystems.
Der Name Socket (dt. Stecker) ist Programm:



Das Server-Programm besitzt einen "Stecker" (eigentlich eine Steckdose), in die dann
sich ein Client-Programm "andocken" kann.
Der Client-Stecker wird beim Anmelden mit dem Server-Programm über diese
Steckdose verbunden.
Durch das Verbindungskabel findet der Datenaustausch statt.
1.2.1 Kommunikation über Sockets
Will ein Client-Prozess (Rechner, Programm ... ) mit einem Server-Prozess mittels solcher
Sockets kommunizieren, muss er





einen Socket erzeugen,
dem Socket bei Bedarf einen eigenen Port zuweisen,
den Socket mit einem anderen (Server-) Socket verbinden,
Daten über diese Sockets austauschen,
den Socket am Ende der Kommunikation wieder schließen und freigeben.
Ein Server-Prozess muss nun, damit der Client ihn finden kann:





einen Socket erzeugen und öffnen,
diesem eine Adresse zuweisen (IP Adresse + Port-Nummer),
mit diesem auftretende Verbindungsanforderungen empfangen,
jedem Client, der sich anmeldet, einen weiteren Socket für die Kommunikation zur
Verfügung stellen,
diesen speziellen "Verbindungs-Socket" wieder freigeben, wenn der Prozess endet..
Wird nun vom Server-Prozess eine solche Verbindungsanforderung empfangen, muss er also



einen weiteren Socket für die Datenkommunikation erzeugen,
mit diesem dann Daten zum Client senden oder Daten vom Client empfangen,
diesen Socket wieder entfernen, wenn die Kommunikation mit dem Client-Prozess
beendet ist.
Vereinfachend kann man also sagen, dass ein Socket-Server sich von einem Socket-Client
darin unterscheidet,


dass der Server-Prozess vor Kontaktaufnahme läuft und hierbei einen Socket für die
Kontaktaufnahme zur Verfügung stellt, den der Client für seine Kontaktaufnahme
ansprechen kann,
dass er ferner mehrere Sockets verwalten kann, damit er zeitgleich unterschiedliche
Clients bedienen kann (z. B. Chat-Server).
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Ein Socket ist also ein Kommunikationsendpunkt (ein Objekt), durch das Datenpakete sowohl
gesendet als auch empfangen werden (bidirektionaler Datenfluss). Man unterscheidet dabei
zwei verschiedene Typen von Sockets:


Streamsockets (TCP Sockets = Transmission Control Portocol)
Datagrammsockets (UDP Sockest = User Datagramm Protocol)
1.2.2 Streamsockets
Sockets des Typen Streamsocket sind verbindungsorientiert und zuverlässig.
Verbindungsorientiert bedeutet in diesem Fall, dass zwischen den beiden beteiligten
Prozessen stets eine feste Verbindung gegeben ist. Diese feste Verbindung bei der
Kommunikation gewährleistet, dass ein kontinuierlicher Datentransport in Form eines „ByteStroms“ vorhanden ist, was vor allem den Transport von besonders großen Datenmengen
ermöglicht. Vergleichbar mit einer Standleitung, besteht die kontinuierliche Verbindung bis
einer der beiden Kommunikationspartnern die Verbindung beendet und somit den
Datenaustausch unterbricht.
Die Zuverlässigkeit der Streamsockets ergibt sich dadurch, dass bei jedem Datenaustausch die
gesendeten Daten garantiert in der abgesendeten Reihenfolge ankommen. Die
Kommunikation anhand der Steamsockets ist mit einem Telefonat zu vergleichen und ist den
Datagrammsockets vorzuziehen wenn der Datenempfang unbedingt gewährleistet sein muss
und große Datenmengen übertragen werden. Das Internet basiert z. B. auf diesem Sockettyp
anhand des TCP/IP Protokolls.
1.2.3 Datagrammsockets
Im Gegensatz zu den Streamsockets sind Datagrammsockets verbindungslos und garantieren
keine Zuverlässigkeit. Die Kommunikation anhand der Datagrammsockets erfolgt anhand des
Versand von Paketen. Da zwischen den Kommunikationspartnern keine feste Verbindung
besteht, muss jedes verschickte Datenpaket mit der Adresse des Empfängers versehen sein.
Greift man beim Datenaustausch nun auf Datagrammsockets zurück, so wird nur das
Absenden der Datenpakete garantiert, der Empfang und die richtige Reihenfolge können
jedoch unter Umständen fehlerhaft sein.
Ein Beispiel für die Verwendung von Datagrammsockets ist die Anfrage an einen Server:
Erfolgt nach kurzer Zeit keine Antwort, so wird erneut ein Datenpaket, welches die
Zieladresse beinhaltet, losgeschickt. Ein weiteres Beispiel für die Verwendung von
Datagrammsockets ist die Synchronisierung vom Systemuhren im Netzwerk. Kurz formuliert
liegt die Stärke von Datagrammsockets darin, eine Meldungsübertragung an eine große
Anzahl an Netzwerkadressen zu gewährleisten.
1.2.4 Ports
Den einzelnen Prozessen werden bei beiden Sockettypen Ports zugeordnet, dies sind IntegerZahlen im Bereich 0...65535. Da die beiden Sockets in unterschiedlichen Namensräumen
liegen, kann eine Port-Nummer gleichzeitig für TCP- und UDP Sockets verwendet werden.
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Das nachfolgende Schaubild soll noch einmal anhand verschiedener Prozesse die Einordnung
der einzelnen Sockettypen in den Gesamtprozess verdeutlichen:
(Quelle: Microsoft Technischer Support)
1.2.5 Ablauf eines Kommunikationsprozesses über Sockets
Um eine Socketverbindung aufzubauen und zu nutzen, muss zuerst ein Socket-Server
eingerichtet werden. Das läuft in zwei Schritten ab.
1. Erst wird der Socket erstellt und anschließend wird ihm eine Portnummer
zugewiesen, auf der er auf eingehende Verbindungen wartet.
Danach unterscheidet sich der Ablauf abhängig davon, ob ein Streamsocket oder ein
Datagrammsocket eingesetzt wird.
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2.a) Bei einem Stream-Socket meldet sich ein Client an und teilt dem Server dabei
seine IP Adresse und die Portnummer mit.
Dann besteht eine dauerhafte Verbindung und es können Daten in beliebig vielen Lese- und
Schreibzyklen ausgetauscht werden. Anschließend wird die Verbindung beendet. Dabei ist
sichergestellt, dass alle Pakte eintreffen, da die Pakete durchnummeriert sind. Fehlt also ein
Paket, stellt der Server oder der Client das Überspringen einer Nummer fest und kann darauf
reagieren.
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2.b) Bei einem Datagrammsocket findet keine Anmeldung statt.Der Client schickt ohne
Anmeldung sofort die zu übertragenden Daten. Durch diese Pakete bekommt der Server die
IP Adresse und die Portnummer mitgeteilt und kann gegebenenfalls dem Client antworten.
Eine Verbindung muss nicht beendet werden, da jedes Paket selbstständig und ohne Kontrolle
übertragen wird. Dadurch gehen allerdings leicht Daten verloren, da weder Server noch Client
feststellen können ob der jeweils andere die Pakete erhalten hat.
Der Clientsocket muss ebenfalls zuerst erstellt werden. Dann muss ihm die IP Adresse und
die Portnummer des Servers mitgeteilt werden, damit er sich dort anmelden (Streamsocket)
bzw. direkt mit ihm kommunizieren kann (Datagrammsocket). Sind alle Daten ausgetauscht
beendet der Client die Verbindung und kann wieder aus dem Speicher entfernt werden.
1.2.6 Sockets im Betriebssystem Windows
Die folgende Grafik verdeutlicht die Position dieses Windows-Sockets im Schichtenmodell:

Anwendungen können direkt auf den Windows-Socket (WinSock-API) aufsetzen,
oder Komponenten verwenden, die ihrerseits die Funktionalität des WinSock-APIs
verwenden.

Die Programmierumgebung von Delphi stellt mit der Datei WinSock.pas bzw.
WinSock.dcu ein an Object-Pascal angepasstes zwischengeschaltetes API zur
Verfügung.
6
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
In Delphi stehen ferner fertige Komponenten zur Verfügung (TServerSocket,
TClientSocket), die die Verwendung der WinSock-Funktionalität in Form eines
Steuerelement (Controls, Komponente der VCL) kapseln.
(Quelle: Lars Gollub, Messen, Steuern und Regeln mit TCP/IP, Franzis' Verlag, Poing 2003)
1.2.7 Socket-Komponenten in Delphi
Vor Beginn der Socket-Programmierung müssen Sie sicherstellen, dass Ihr
Programmiersystem die Socket-Komponenten TServerSocket und TClientSocket zur
Verfügung stellt.
Die Komponente TServerSocket
Die Komponente TClientSocket
Dieses erste Programmbeispiel beschreibt die grundlegenden Techniken der SocketProgrammierung unter Verwendung der beiden Delphi-Klassen TServerSocket und
TClientSocket.
Das Programm verwendet als IP Adresse die symbolische Adresse 'Localhost' (= 127.0.0.1)
und den Port 8181 für den Serversocket.
Port = 8181
Der Port ist hier mit 8181 voreingestellt.
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Host = Localhost
oder
Host = 127.0.0.1
Als IP Adresse verwendet eine Serversocket-Komponente die
des aktuellen Rechners.
Eigenschaft Socket
Socket-Komponenten besitzen die Eigenschaft Socket. Diese existiert nur zur Laufzeit des
Programms und wird daher nicht im Objektinspektor angezeigt. Die Eigenschaft Socket
kapselt Socket-Objekte, die die Funktionalität eines Sockets aus dem WinSock-API
bereitstellen. Daher sind unter dieser Eigenschaft weitere Eigenschaften und Methoden
vorhanden, insbesondere die zum Start eines Sockets.
mittels Methode:
ServerSocket.Open
ServerSocket.Close
oder mittels
Eigenschaft:
ServerSocket.Active := True
ServerSocket.Active := False
Wichtige Ereignisse der Client-Socket-Komponente
Ereignis
Das Ereignis tritt ein
OnConnect
unmittelbar vor dem Öffnen der Verbindung zu Serversocket
OnRead
wenn ein Clientsocket Informationen aus der Socketverbindung
lesen soll
OnWrite
wenn ein Clientsocket Informationen in die Socketverbindung
schreiben soll
OnDisconnect vor dem Schließen der Verbindung zu einem Servesocket
OnError
wenn ein Socket eine Verbindung nicht erstellen, verwenden oder
schließen kann
Wichtige Ereignisse der Serversocket-Komponente
Ereignis
Das Ereignis tritt ein
OnAccept
unmittelbar nach dem Akzeptieren der Verbindung mit
einem Clientsocket
OnClientConnect
wenn ein Clientsocket eine vom Serversocket akzeptierte
Verbindung einrichtet
OnClientRead
wenn der Serversocket Informationen aus dem Clientsocket
lesen muss
OnClientWrite
wenn der Serversocket Informationen in einen Clientsocket
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schreiben muss
OnClientDisconnect wenn eine der Verbindungen zu einem Clientsocket
geschlossen wird
OnClientError
wenn beim Einrichten, Verwenden oder Beenden der
Socketverbindung zu einem Clientsocket ein Fehler auftritt
Um in einem nächsten Schritt den Kontakt zwischen zwei Rechnern herzustellen, müssen dem
Client-Socket lediglich die IP-Adresse und der Port des Servers mitgegeben werden.
1.2.8 Datenaustausch über Sockets
Auch der Datenaustausch zwischen den Socket-Komponenten erfolgt ereignisgesteuert.
Schließlich kann ein Socket ja nicht im Voraus 'wissen', wann ein anderer Socket über ihn
Daten austauschen möchte. Ist die Verbindung zwischen Sockets hergestellt, treten nun in
unregelmäßigen Abständen weitere Ereignisse auf, insbesondere:
für die Clientsocket-Komponente
Ereignis Das Ereignis tritt ein
OnRead wenn ein Clientsocket Informationen aus der Socketverbindung lesen
kann.
für die Serversocket-Komponente
Ereignis
Das Ereignis tritt ein
OnClientRead wenn der Serversocket Informationen aus dem Clientsocket lesen
kann.
Die Socket-Komponenten reagieren auf diese Ereignisse, indem Sie über die bestehende
Socketverbindung mithilfe der Eigenschaft Socket Daten senden oder empfangen.
Eigenschaft
Beschreibung
Connected
gibt an, ob die Socketverbindung geöffnet ist und für die Kommunikation zur
Verfügung steht.
x LocalAdress
legt die IP Adresse des lokalen Systems fest, das mit der Socketverbindung
verbunden ist
x LocalHost
gibt den Namen des lokalen Systems an
x LocalPort
gibt die ID Nummer des von dem Socket verwendeten Ports an
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x RemoteAdress gibt die IP Adresse des Remote-Systems in der Socketverbindung an
x RemodeHost
gibt den Namen des entfernten Systems an
x RemotePort
gibt die ID Nummer des vom entfernten System (RemoteHost) für die
Socketverbindung verwendeten Ports an.
Methoden der Property Socket (Auszug)
function SendText (const S: string): Integer;
Schreibt eine Zeichenkette (String) in die Socketverbindung.
function ReceiveText: string;
Liest eine Zeichenkette (String) aus der Socketverbindung.
function SendBuf (var Buf; Count: Integer): Integer;
Schreibt einen beliebigen, unstrukturierten, nicht typisierten Datenbereich Buf (=
'Buffer') in die Socketverbindung. Bei der Datenübertragung ist immer die Länge
Count der Daten (= Anzahl Bytes) anzugeben, damit der Empfänger weiß wie groß
die Datenmenge ist.
function ReceiveBuf (var Buf; Count: Integer): Integer;
Liest einen beliebigen, unstrukturierten, nicht typisierten Datenbereich Buf (=
'Buffer') der Länge Count (Bytes) aus der Socketverbindung.
Die Funktionen SendText, ReceiveText, SendBuf und ReceiveBuf können 'Turbo-Pascaltypisch" auch prozedural verwendet werden. Als Funktion liefern sie über ihren
Funktionswert die Anzahl der tatsächlich übertragenen Bytes oder den Wert -1, falls keine
Übertragung stattfand.
Detailliertere Informationen zur Eigenschaft Socket finden sich in der Hilfedatei von Delphi
sowie in der Beschreibung der Klassen TServerSocket und TClientSocket (hier an anderer
Stelle).
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2. Die Komponente TClientSocket
Das Objekt TClientSocket verwaltet die Socket-Verbindungen für einen TCP/IP Client.
TClientSocket definiert die gewünschte Verbindung zu einem TCP/IP Server, verwaltet die
Verbindung in geöffnetem Zustand und beendet sie bei Bedarf.
Die Klasse TClientSocket ist zu Programmierung von Anwendungen und Diensten, die auf
das UDP Protokoll aufsetzen, nicht geeignet.
Kurzbeschreibung
Mithilfe der Socket-Komponenten lassen sich Sockets, die in diesen Komponenten gekapselt
sind, Delphi-typisch verwenden.





Socket-Komponenten finden sich in der Komponentenbibliothek (VCL) und können
zur Entwicklungszeit des Programms in das verwaltende Fenster gezogen werden.
Socket-Komponenten werden wie alle anderen Komponenten in der Komponentenliste
des Formulars verwaltet.
Socket-Komponenten kapseln ihre Sockets durch Eigenschaften und Ereignisse.
Grundlegende Eigenschaften können bereits zur Entwurfszeit im Objektinspektor
initialisiert werden, die grundlegende Eigenschaft Socket kapselt einen Socket zur
Laufzeit des Programms.
Die Kontaktaufnahme zwischen Sockets ist ebenso wie ihre Kommunikation
ereignisgesteuert.
Benutzerschnittstelle der Klasse TClientSocket
Methoden
constructor Create (AOwner: TComponent);
Die Konstruktor Create erzeugt ein Exemplar von TClientSocket zur Laufzeit.
TClientSocket-Objekte, die während des Entwurfs in einem Formular platziert
wurden, werden automatisch erzeugt.
destructor Destroy;
Der Destruktor Destroy gibt ein Exemplar von TClientSocket wieder frei. Die
Methode Free verwendet ebenfalls diesen Destruktor. Free überprüft, ob der ClientSocket nicht bereits nil ist und ruft Destroy nur bei Bedarf auf.
procedure Open;
Die Methode Open öffnet die Socket-Verbindung und initialisiert sie. Die
Eigenschaft Active wird dabei auf True gesetzt. Der Client-Socket sucht dann nach
einem Server und übernimmt den Verbindungsaufbau.
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procedure Close;
Die Methode Close schließt die Socket-Verbindung. Rufen Sie Close auf, um die
Socket-Verbindung zu schließen. Close setzt die Eigenschaft Active auf False.
Eigenschaften im Objektinspektor
Eigenschaft
x Active
Address
Typ
Beschreibung
Boolean gibt an, ob die Socket-Verbindung geöffnet und für die
Kommunikation mit anderen Systemen verfügbar ist.
string
bezeichnet die IP Adresse des Server-Systems.
Address ist ein String aus vier numerischen (Byte-)
Werten, die durch Punkte voneinander getrennt
werden. Beispiel: 123.197.1.2 . Wenn der Socket die
Eigenschaft Host definiert, wird die Adresse für die
Verbindung nicht aus der Eigenschaft Address,
sondern aus der IP Adresse übernommen, die mit Host
gekoppelt ist. Diese zweite Variante ist schneller, da
der Socket nicht erst nach der IP-Adresse suchen muss.
legt fest, ob der Client-Windows-Socket Informationen
über die Socketverbindung asynchron liest und
schreibt.
ClientType
ist ein Alias für die IP Adresse des Server-Systems.
Wenn der Socket eine Verbindung öffnet, sucht er mit
Hilfe des Wertes von Host nach der IP Adresse für den
Serversocket.
x Host
x Name
string
gibt den Namen der Komponente im Formular an.
x Port
Integer
enthält die ID, die zur Bezeichnung der ServerSocketverbindung benutzt wird. Client und Server
benötigen für eine Verbindung den selben Port.
Standarddiensten, z.B. Chat, E-Mail etc. , sind feste
Port-Nummern zugeordnet.
Service
string
bezeichnet den Namen des Dienstes, für den die
Socketverbindung eingesetzt wird. Verwenden Sie
Service, um auf den Verwendungszweck der
Verbindung hinzuweisen. Windows stellt eine Anzahl
von Namen für Standard-Dienste bereit, z.B. ftp, http,
finger und time.
Tag
Integer
speichert eine Ganzzahl als Teil der Komponente.
Diese Zahl wird intern nicht verwendet und bietet dem
Programmentwickler eine Speicherstelle zur freien
Verfügung.
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Eigenschaften zur Laufzeit
Eigenschaft
x Socket
Beschreibung
Mithilfe der Eigenschaft (Property) Socket wird eine ClientSocketverbindung zur Laufzeit des Programms verwaltet. Durch
diese Eigenschaft wird ein Objekt der Klasse
TClientWinSocket verfügbar, das die Funktionalität eines
Clientsockets kapselt, und wiederum Eigenschaften und
Methoden besitzt.
x = wichtige Eigenschaft in diesem Zusammenhang
Socket: Gemeinsame Eigenschaften von TServerWinSocket und von TClientWinSocket
Eigenschaft
Typ
Beschreibung
x Connected
Boolean gibt an, ob die Socketverbindung geöffnet ist und für
die Kommunikation zur Verfügung steht.
x LocalAdress
string
gibt die IP Adresse des Systems an.
x LocalHost
string
enthält den Namen des Systems, in dem die
Anwendung ausgeführt wird, die den WindowsSocket verwendet.
x LocalPort
Integer
gibt die ID Nummer des von dem Socket
verwendeten Ports an
gibt an, ob während des Öffnens der Verbindung
asynchrone Aktivitäten auftreten.
LookupState
x RemoteAdress string
legt die IP Adresse des lokalen Systems fest, das mit
der Socketverbindung verbunden ist
x RemodeHost
string
enthält den Namen des Systems am anderen Ende
der Socketverbindung.
x RemodePort
Integer
gibt die ID Nummer des vom entfernten System
(RemoteHost) für die Socketverbindung
verwendeten Ports an.
SocketHandle
gibt das Windows-Handle für den Socket an.
x = wichtige Eigenschaft in diesem Zusammenhang
Socket: Spezielle Eigenschaften von TClientWinSocket
Eigenschaft
Beschreibung
ClientType
legt fest, ob der Client-Windows-Socket Informationen über die
Socket-Verbindung asynchron liest und schreibt.
x = wichtige Eigenschaft in diesem Zusammenhang
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Socket: Methoden von TClientWinSocket (Auszug)
function SendText (const S: string): Integer;
Schreibt eine Zeichenkette (String) in die Socketverbindung.
function ReceiveText: string;
Liest eine Zeichenkette (String) aus der Socketverbindung.
function SendBuf (var Buf; Count: Integer): Integer;
Schreibt einen beliebigen, unstrukturierten, nicht typisierten Datenbereich Buf (=
'Buffer') in die Socketverbindung. Bei der Datenübertragung ist immer die Länge
Count der Daten (= Anzahl Bytes) anzugeben, damit der Empfänger weiß wie groß
die Datenmenge ist.
function ReceiveBuf (var Buf; Count: Integer): Integer;
Liest einen beliebigen, unstrukturierten, nicht typisierten Datenbereich Buf (=
'Buffer') der Länge Count (Bytes) aus der Socketverbindung.
Einige Hinweise zur Verwendung dieser Methoden:

Die übertragenen Daten werden in den Sockets zwischengepuffert. Wird mit
ReceiveText bzw. ReceiveBuf ein Datensatz gelesen, wird er anschließend aus
diesem Puffer entfernt. Ein weiteres Lesen dieser Informationen aus dem Socket ist
nicht möglich.

Mithilfe der Systemfunktion function SizeOf (X): Integer kann der für einen
untypisierten Datenbereich X benötigte Speicherplatz (= Anzahl Bytes) ermittelt
werden. Beispiel: SendText ('Hallo') ist also identisch mit SendBuf ('Hallo', SizeOf
('Hallo')).

Die Verwendung von SendBuf und ReceiveBuf setzt voraus, dass diese benötigte
Speicherplatz konstant ist und vorher berechnet werden kann. Sogenannte 'Nullterminierte Strings' (String-Format für Programmiersprache C und Abkömmlinge)
haben eine unbestimmte Länge. Verwenden Sie möglichst 'Pascal-Strings'. Beispiel:
var Zeichenfolge: string [255].

Die Funktions-Methoden können 'Turbo-Pascal-typisch" auch prozedural verwendet
werden. Als Funktion liefern sie über ihren Funktionswert die Anzahl der tatsächlich
übertragenen Bytes oder den Wert -1, falls keine Übertragung stattfand.
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Ereignisse
Die Kommunikation zwischen den Socket-Komponenten erfolgt ereignisgesteuert.
Schließlich kann ein Socket ja nicht im Voraus 'wissen', wann ein anderer Socket eine
Verbindung aufbauen oder Daten austauschen möchte.
Ereignisse für den Verbindungsaufbau und Verbindungsabbau:
property OnLookup
Das Ereignis OnLookup tritt ein , wenn ein Clientsocket nach dem Serversocket
sucht, zu dem die Verbindung hergestellt werden soll.
property OnConnect
Das Ereignis OnConnect tritt für Clientsockets ein, wenn die Verbindung zum
Server geöffnet wurde. In einer Behandlungsroutine für das Ereignis OnConnect
eines Clientsocket können Sie Aktionen festlegen, die nach dem Aufbau der
Verbindung zu einem Serversocket ausgeführt werden.
property OnConnecting
Das Ereignis OnConnecting tritt für einen Clientsocket ein, nachdem der
Serversocket lokalisiert wurde, aber bevor die Verbindung aufgebaut wird. In einer
Behandlungsroutine für das Ereignis OnConnecting eines Clientsocket können Sie
Aktionen festlegen, die direkt vor dem Aufbau der Verbindung zu einem
Serversocket ausgeführt werden.
property OnConnect
Das Ereignis OnConnect tritt für einen Clientsocket ein, wenn die Verbindung zum
Server geöffnet wurde. In einer Behandlungsroutine für das Ereignis OnConnect
eines Clientsocket können Sie Aktionen festlegen, die nach dem Aufbau der
Verbindung zu einem Serversocket ausgeführt werden.
property OnDisconnect
Das Ereignis OnDisconnect tritt direkt vor dem Schließen der Verbindung zu einem
Serversocket durch den Clientsocket ein. In einer Behandlungsroutine für das
Ereignis OnDisconnect können Sie Aktionen festlegen, die ausgeführt werden, kurz
bevor die Verbindung zu einem Serversocket beendet wird. OnDisconnect tritt ein,
nachdem die Eigenschaft Active auf False gesetzt wurde, aber bevor die
Verbindung tatsächlich geschlossen wird.
Ereignisse für die Kommunikation:
property OnRead
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Das Ereignis OnRead tritt ein, wenn ein Clientsocket Informationen aus der SocketVerbindung lesen soll. Schreiben Sie eine Behandlungsroutine für das Ereignis
OnRead, um aus der Socket-Verbindung zu lesen.
property OnWrite
Das Ereignis OnWrite tritt ein, wenn ein Clientsocket Informationen in die
Socketverbindung schreiben soll. Schreiben Sie eine Behandlungsroutine für das
Ereignis OnWrite, um in die Socketverbindung zu schreiben.
Ereignisse für die Fehlerbehandlung:
property OnError
Das Ereignis OnError tritt ein, wenn der Socket eine Verbindung nicht herstellen,
benutzen oder schließen kann. In einer Behandlungsroutine für OnError können
Sie auf Fehler reagieren, die in Zusammenhang mit einer Socketverbindung
auftreten. Wenn die Ereignisbehandlungsroutine für OnError die Fehlerbedingung
erfolgreich behandeln konnte, setzen Sie den Parameter ErrorCode auf 0, damit
keine ESocketError-Exception ausgelöst wird.
Einige Hinweise zur inneren Struktur der Komponente TClientSocket
Die Klasse TClientSocket ist als Delphi-Komponente eine Unterklasse von TComponent.
Socket-Komponenten besitzen also alle Merkmale von Komponenten, z. B. die Eigenschaft
Name, aber auch eine Komponentenliste (Eigenschaft Components) zur Verwaltung
weiterer, untergeordneter Komponenten.
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(Abb. Klassenhiearchie der Socket-Komponenten)
Aktive Client-Socket-Objekte stellen ein Socket-Objekt für die Verbindungsaufnahme des
Clients mit einem Server zur Verfügung. Die gesamte Verwaltung dieser Sockets übernimmt
ein Objekt der Klasse TClientWinSocket. Die Kommunikation zwischen Verwaltungsobjekt
und Komponente übernimmt die Eigenschaft Socket.
(Abb. WinSocket-Klassen kapseln Sockets)
Der Verbindungs-Socket wird in dem internen Attribut FSocket: TClientWinSocket
verwaltet, für die "Kommunikatons-Sockets" existiert das Attribut FConnections: TList, das
über die Eigenschaft Connections administriert wird.
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Sowohl die Komponente TClientSocket als auch die Klasse TClientWinSocket sind also
Endpunkte eine Hierarchie von Klassen. Die Definition der hier beschriebenen
Benutzerschnittstellen und Zusammenhänge verteilt sich auf diese verschiedenen
Oberklassen.
3. Die Komponente TServerSocket
Das Objekt TServerSocket verwaltet die Socketvrbindungen für einen TCP/IP Server. Ein
aktives TServerSocket-Objekt stellt einen Socket zur Verfügung, an dem sich Clientsockets
anmelden können, und erzeugt für jeden angemeldeten Client zusätzlich einen weiteren
Socket für die Kommunikation.
Die Klasse TServerSocket ist zu Programmierung von Anwendungen und Diensten, die auf
dem UDP Protokoll aufsetzen, nicht geeignet.
Kurzbeschreibung
Mithilfe der Socket-Komponenten lassen sich Socket, die in diesen Komponenten gekapselt
sind, Delphi-typisch verwenden.





Socket-Komponenten finden sich in der Komponentenbibliothek (VCL) und können
zur Entwicklungszeit des Programms in das verwaltende Fenster gezogen werden.
Socket-Komponenten werden wie alle anderen Komponenten in der Komponentenliste
des Formulars verwaltet.
Socket-Komponenten kapseln ihre Sockets durch Eigenschaften und Ereignisse.
Grundlegende Eigenschaften können bereits zur Entwurfszeit im Objektinspektor
initialisiert werden, die grundlegende Eigenschaft Socket kapselt einen Socket zur
Laufzeit des Programms.
Die Kontaktaufnahme zwischen Sockets ist ebenso wie ihre Kommunikation
ereignisgesteuert.
Benutzerschnittstelle der Klasse TServerSocket
Methoden
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constructor Create (AOwner: TComponent);
Die Konstruktor Create erzeugt ein Exemplar von TServerSocket zur Laufzeit.
ServerSocket-Objekte, die während des Entwurfs in einem Formular platziert
wurden, werden automatisch erzeugt.
destructor Destroy;
Der Destruktor Destroy gibt ein Exemplar von TServerSocket wieder frei. Die
Methode Free verwendet ebenfalls diesen Destruktor. Free überprüft, ob der
Serversocket nicht bereits nil ist, und ruft Destroy nur bei Bedarf auf.
procedure Open;
Die Methode Open öffnet die Socketverbindung und initialisiert sie. Hierzu wird
ein Port benötigt den man der Eigenschaft Port zuweisen muss. Als IP Adresse
wird die IP Adresse des Computers genutzt, auf dem das Programm ausgeführt
wird. Die Eigenschaft Active wird auf True gesetzt. Der Serversocket steht dann für
den Verbindungsaufbau mit einem Clientsocket zur Verfügung.
procedure Close;
Die Methode Close schließt die Socketverbindung. Rufen Sie Close auf, um die
Socketverbindung zu schließen. Close setzt die Eigenschaft Active auf False.
Eigenschaften im Objektinspektor
Eigenschaft
Typ
Beschreibung
x Active
Boolean gibt an, ob die Socketverbindung geöffnet und für
die Kommunikation mit anderen Systemen
verfügbar ist.
x Name
string
gibt den Namen der Komponente im Formular an.
x Port
Integer
enthält die ID, die zur Bezeichnung der ServerSocketverbindung benutzt wird. Client und Server
benötigen für eine Verbindung denselben Port.
bestimmt, ob alle vom Serversocket akzeptierten
Verbindungen nicht blockierend sind oder ob
automatisch ein separater Thread angegeben wird.
ServerType
Service
string
bezeichnet den Namen des Dienstes, für den die
Socketverbindung eingesetzt wird. Verwenden Sie
Service, um auf den Verwendungszweck der
Verbindung hinzuweisen. Windows stellt eine
Anzahl von Namen für Standard-Dienste bereit,
z.B. ftp, http, finger und time. Server können in
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einer SERVICES-Datei zusätzliche Dienste und
zugehörige Schnittstellen (Eigenschaft Port)
angeben.
Integer
speichert eine Ganzzahl als Teil der Komponente.
Diese Zahl wird intern nicht verwendet und bietet
dem Programmentwickler eine Speicherstelle zur
freien Verfügung.
ThreadCacheSize Integer
gibt die maximale Anzahl der Threads an, die für
neue Client-Verbindungen wieder verwendet
werden können.
Tag
x = wichtige Eigenschaft in diesem Zusammenhang
Eigenschaften zur Laufzeit
Eigenschaft
x Socket
Beschreibung
Mithilfe der Eigenschaft (Property) Socket wird eine ServerSocketverbindung zur Laufzeit des Programms verwaltet. Durch
diese Eigenschaft wird ein Objekt der Klasse
TServerWinSocket verfügbar, das die Funktionalität eines
Serversockets kapselt, und wiederum Eigenschaften und
Methoden besitzt.
Socket: Gemeinsame Eigenschaften von TServerWinSocket und von
TClientWinSocket
Eigenschaft
Typ
Beschreibung
x Connected
Boolean gibt an, ob die Socketverbindung geöffnet ist und für
die Kommunikation zur Verfügung steht.
x LocalAdress
string
gibt die IP Adresse des Systems an.
x LocalHost
string
enthält den Namen des Systems, in dem die
Anwendung ausgeführt wird, die den WindowsSocket verwendet.
x LocalPort
Integer
gibt die ID Nummer des von dem Socket
verwendeten Ports an
gibt an, ob während des Öffnens der Verbindung
asynchrone Aktivitäten auftreten.
LookupState
x RemoteAdress string
legt die IP Adresse des lokalen Systems fest, das mit
der Socketverbindung verbunden ist
x RemodeHost
string
enthält den Namen des Systems am anderen Ende
der Socketverbindung.
x RemodePort
Integer
gibt die ID Nummer des vom entfernten System
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(RemoteHost) für die Socketvrbindung verwendeten
Ports an.
gibt das Windows-Handle für den Socket an.
SocketHandle
x = wichtige Eigenschaft in diesem Zusammenhang
Im Gegensatz zur Eigenschaft Socket eines Clientsockets, die ein TClientWinSocket-Objekt
kapselt, verwaltet ein TServerWinSocket-Objekt alle Informationen über die aktuell auf
dem Serversocket aktiven Verbindungen.
Socket: Spezielle Eigenschaften von TServerWinSocket
Eigenschaft
Typ
Beschreibung
ActiveConnections Integer gibt die Anzahl der geöffneten Verbindungen zu
Clientsockets an.
x
ActiveThreads
x
Integer gibt die Anzahl der TServerClientThreadObjekte an, die aktuell von dem in der
Feldstruktur Connections aufgeführten Socketvrbindungen verwendet werden
führt alle geöffneten Socketverbindungen zu
Clientsckets auf.
Connections
IdleThreads
Integer gibt die Anzahl der nicht verwendeten
TServerClientThread-Objekte an, die sich im
Zwischenspeicher befinden.
ServerType
bestimmt, ob alle vom Serversocket akzeptierten
Verbindungen nichtblockierend sind oder ob
automatisch ein separater Thread angegeben
wird.
x = wichtige Eigenschaft in diesem Zusammenhang
Socket: Methoden von TClientWinSocket (Auszug)
function SendText (const S: string): Integer;
Schreibt eine Zeichenkette (String) in die Socketverbindung.
function ReceiveText: string;
Liest eine Zeichenkette (String) aus der Socketverbindung.
function SendBuf (var Buf; Count: Integer): Integer;
Schreibt einen beliebigen, unstrukturierten, nicht typisierten Datenbereich Buf (=
'Buffer') in die Socketverbindung. Bei der Datenübertragung ist immer die Länge
Count der Daten (= Anzahl Bytes) anzugeben, damit der Empfänger weiß wie groß
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die Datenmenge ist.
function ReceiveBuf (var Buf; Count: Integer): Integer;
Liest einen beliebigen, unstrukturierten, nicht typisierten Datenbereich Buf (=
'Buffer') der Länge Count (Bytes) aus der Socketverbindung.
Einige Hinweise zur Verwendung dieser Methoden:

Die übertragenen Daten werden in den Sockets zwischengepuffert. Wird mit
ReceiveText bzw. ReceiveBuf ein Datensatz gelesen, wird er anschließend aus
diesem Puffer entfernt. Ein weiteres Lesen dieser Informationen aus dem Socket ist
nicht möglich.

Mithilfe der Systemfunktion function SizeOf (X): Integer kann der für einen
untypisierten Datenbereich X benötigte Speicherplatz (= Anzahl Bytes) ermittelt
werden. Beispiel: SendText ('Hallo') ist also identisch mit SendBuf ('Hallo', SizeOf
('Hallo')).

Die Verwendung von SendBuf und ReceiveBuf setzt voraus, dass diese benötigte
Speicherplatz konstant ist und vorher berechnet werden kann. Sogenannte 'Nullterminierte Strings' (String-Format für Programmiersprache C und Abkömmlinge)
haben eine unbestimmte Länge. Verwenden Sie möglichst 'Pascal-Strings'. Beispiel:
var Zeichenfolge: string [255].

Die Funktions-Methoden können 'Turbo-Pascal-typisch" auch prozedural verwendet
werden. Als Funktion liefern sie über ihren Funktionswert die Anzahl der tatsächlich
übertragenen Bytes oder den Wert -1, falls keine Übertragung stattfand.
Ereignisse
Die Kommunikation zwischen den Socket-Komponenten erfolgt ereignisgesteuert.
Schließlich kann ein Socket ja nicht im Voraus 'wissen', wann ein anderer Socket eine
Verbindung aufbauen oder Daten austauschen möchte.
Ereignisse für den Verbindungsaufbau und Verbindungsabbau:
property OnAccept
unmittelbar nach dem Akzeptieren der Verbindung mit einem Clientsocket
property OnClientConnect
wenn ein Clientsocket eine vom Serversocket akzeptierte Verbindung einrichtet
property OnClientDisconnect
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wenn eine der Verbindungen zu einem Clientsocket geschlossen wird
Ereignisse für die Kommunikation:
property OnClientRead
Das Ereignis OnClientRead tritt ein, wenn ein Serversocket Informationen aus der
Socketverbindung lesen soll. Schreiben Sie eine Behandlungsroutine für das
Ereignis OnClientRead, um aus der Socketverbindung zu lesen.
property OnClientWrite
Das Ereignis OnWrite tritt ein, wenn ein Serversocket Informationen in die
Socketverbindung schreiben soll. Schreiben Sie eine Behandlungsroutine für das
Ereignis OnWrite, um in die Socketverbindung zu schreiben.
Ereignisse für die Fehlerbehandlung:
property OnClientError
Das Ereignis OnClientError tritt ein, wenn beim Einrichten, Verwenden oder
Beenden der Socketverbindung zu einem Clientsocket ein Fehler auftritt. In einer
Behandlungsroutine für OnClientError können Sie auf Fehler reagieren, die in
Zusammenhang mit einer Socketverbindung auftreten. Wenn die
Ereignisbehandlungsroutine für OnClientError die Fehlerbedingung erfolgreich
behandeln konnte, setzen Sie den Parameter ErrorCode auf 0, damit keine
ESocketError-Exception ausgelöst wird.
Sonstige Ereignisse (in diesem Zusammenhang unwichtig):
property OnGetSocket
Das Ereignis OnGetSocket tritt ein, wenn der Serversocket ein neues
TServerClientWinSocket-Objekt erstellen muss, das den Server-Endpunkt einer
Verbindung zu einem Clientsocket repräsentiert.
property OnGetThread
Das Ereignis OnGetThread tritt ein, wenn der Serversocket einen neuen Thread für
eine Verbindung zu einem Clientsocket erzeugen muss.
property OnThreadStart
Das Ereignis OnThreadStart tritt ein, wenn der Thread für eine Verbindung zu
einem Clientsocket gestartet wird.
property OnThreadEnd
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Das Ereignis OnThreadEnd tritt ein, wenn eine Client-Socketverbindung und der
damit verbundene Thread beendet werden.
Einige Hinweise zur inneren Struktur der Komponente TServerSocket
Die Klasse TServerSocket ist als Delphi-Komponente eine Unterklasse von TComponent.
Socket-Komponenten besitzen also alle Merkmale von Komponenten, z. B. die Eigenschaft
Name, aber auch eine Komponentenliste (Eigenschaft Components) zur Verwaltung
weiterer, untergeordneter Komponenten, auch wenn diese für die Verwaltung der Sockets
nicht benutzt wird.
(Abb. Klassenhiearchie der Socket-Komponenten)
Aktive Serversocket-Objekte stellen ein Socket-Objekt für die Verbindungsaufnahme eines
Clients mit dem Server zur Verfügung, zusätzlich für jede erfolgreiche Kontaktaufnahme
einen weiteren Socket für die Kommunikation mit dem Clientsocket. Die gesamte Verwaltung
dieser Sockets übernimmt ein Objekt der Klasse TServerWinSocket. Die Kommunikation
zwischen Verwaltungsobjekt und Komponente übernimmt die Eigenschaft Socket.
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(Abb. WinSocket-Klassen kapseln Sockets)
Der Verbindungssocket wird in dem internen Attribut FServerSocket: TServerWinSocket
verwaltet, für die "Kommunikatons-Sockets" existiert das Attribut FConnections: TList, das
über die Eigenschaft Connections administriert wird.
(Abb. Server-Socket: Verwaltung verbundener Client-Sockets)
Sowohl die Komponente TServerSocket als auch die Klasse TServerWinSocket sind also
Endpunkte eine Hierarchie von Klassen. Die Definition der hier beschriebenen
Benutzerschnittstellen und Zusammenhänge verteilt sich auf die einzelnen Oberklassen.
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