使用 ABAP 实现 TCP Socket 编程 (1) - 客户端部分的实现 - 待注销

笔者在本科和研究生的计算机专业课上，学习过 Unix 环境下的网络编程，其中就包括用 C 语言实现 TCP 客户端和服务器端。

这是我们当年上课使用的教材。

传输控制协议（Transmission Control Protocol，简称 TCP）是一种面向连接的、可靠的传输层协议。它确保了数据在网络中可靠地传输，不会出现丢包、重复或者顺序错误的问题。

TCP 协议通过建立连接、数据传输、流量控制、拥塞控制等机制来保证通信的可靠性。它为应用层提供了一种可靠的字节流服务。

套接字（Socket）是计算机网络中用于进程间通信的一种抽象概念。它为程序提供了一种网络通信的接口，使得应用程序能够通过它发送和接收数据。

套接字有多种类型，包括面向连接的套接字（如 TCP 套接字）和无连接的套接字（如 UDP 套接字）。

在 TCP/IP 详解这本书里，介绍了 TCP 客户端和服务器端建立连接时的三次握手概念。

ABAP Push Channel 框架提供的工具类，对 TCP Socket 的概念进行了高度封装。

ABAP 开发人员不需要了解 TCP 协议的底层技术细节。

使用 ABAP 进行 TCP 客户端的开发，只需要调用 ABAP Channel 框架提供的对应方法，实现建立连接，发送数据到服务器端，以及从服务器端接收数据这三大块需求就可以了。

ABAP Channel 是一种 ABAP 应用服务器与 Internet 通过 Event-Driven 即事件驱动方式进行交互的机制和技术。

ABAP Channel 分为 ABAP Messaging Channel 和 ABAP Push Channel(以下简称 APC) 两类。本文使用的是 ABAP Push Channel 提供的工具类。

SAP 系统已经自带了一个用 APC 实现的 ABAP TCP Client 的报表：DEMO_APC_TCP_CLIENT，总共一百多行的代码。

TCP 服务器端的搭建

既然有客户端，那么一定需要对应的服务器端。该报表使用了一个网络工具领域的瑞士军刀 NCAT，可以在其官网下载：

该下载到本地后是一个 .exe 文件，可以通过命令行指定不同的启动参数，扮演网络客户端和服务器端的不同角色。

如下图所示，报表首先使用 cl_gui_frontend_services 的 get_ip_address 方法，获取本地电脑的 IP 地址。然后在第 14 行，使用 cl_gui_frontend_services 的 execute 方法，调用操作系统的 cmd.exe 命令行工具，启动刚刚下载好的 NCAT 工具的 exe 文件。

-l 参数代表 NCAT 以服务器模式启动，-l 后面跟的参数值，内容为该服务器监听的 IP 地址。-p 参数指定服务器监听的端口号。

ABAP TCP 客户端的实现

使用 cl_apc_tcp_client_manager 的 create 方法，创建一个新的客户端实例。

该方法需要传递服务器端的 IP 地址和端口号，以及一个 TCP Frame 参数。Frame 的意思是帧，其主要任务是提供有关在即将创建的 TCP 连接上发送和接收的数据结构的信息。

接收数据时，APC 框架通过该结构的信息，能够将服务器返回的数据，拆分为将要传送给客户端的 TCP 包。当客户端发送数据到服务器端时，APC 将根据 create 方法指定的帧信息，检查客户端发送的数据格式是否有效。

本例使用了 IF_APC_TCP_FRAME_TYPES=>CO_FRAME_TYPE_TERMINATOR 作为帧类型，意思是由 ABAP 开发人员自行指定一个 TCP 帧的结束符号(Terminator).

上图第六行的 terminator 变量，值为硬编码的 0A，这是换行符 LF(Line Feed)的 Unicode 编码值。

既然 APC 是一种基于事件驱动的通信机制，必然少不了 Event Handler 的实现。

上图第 7 行代码，调用 create 创建 TCP 客户端实例时，还需要给其维护一个事件处理类的实例。

这个事件处理类的实现，语义也很清晰，如上图所示。

基于 ABAP Push Channel 机制实现的事件处理类，需要实现标准接口 if_apc_wsp_event_handler.
该接口声明的 on_open 方法，会在客户端和服务器端成功建立 TCP 连接后自动触发。这个方法内，可以通过输入参数 I_CONTEXT，获得更多的关于成功建立的 TCP 连接上下文信息。
该接口声明的 on_message 方法，在服务器端有数据推送到客户端时自动触发。上图通过 i_message 的 get_text 方法，将服务器端发送回来的字符串数据，存储到类实例的 message 成员变量里。

客户端实例创建成功之后，调用其 connect 方法，即可与服务器建立 TCP 连接。

客户端发送数据到服务器端

下面的代码都是自描述的，语义很容易理解。

调用 client 实例的 get_message_manager 方法，拿到客户端的消息管理器实例。
调用消息管理器的 create_message 方法，生成一条新的空白消息。
将硬编码的 TCP 帧终止符，即换行符的 Unicde Code 0A, 转换成二进制格式。
将用户硬编码的 Hello TCP, answer me! 字符串转换成二进制格式。将第三步换行符的二进制格式添加到其尾部，组装成一个完整的 TCP Frame.
将上一步骤组装好的 TCP Frame，调用消息管理器的 send 方法发送给服务器。