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—— 兼谈 Windows 的 MailLosts（邮槽）机制
摘 要：MailLosts（邮槽）和 Pipes（管道）、FileMapping（文件映射）、Clipboard（剪切板）、DDE（动态数据交换）被用于内部进程的通信（IPC），但是MailLosts（邮槽）特别适用于网络计算机之间的通信，Windows 95/98 自带的 WinPopup.EXE 就是利用 MailLosts（邮槽）机制实现无服务器、对等网络之间的通信服务，只不过它的功能有限。本文介绍用 VC++ 开发一个 WinPopup 的增强版的过程，并演示 IPC 和多线程技术。程序源代码可在 http://www.csdn.net/ 上找到。
关键字：邮槽 IPC VC++ 编程
在 Internet Explorer 中，微软带有两个很好的局域网通信工具：Chat 和 NetMeeting，它们能使局域网中的用户通过互发消息文本、电子白板，甚至语音和视频图象进行交流，但是它们都需要指定一个服务器才能正常工作。在通常由若干台 Windows 95/98 组成的对等网中，真正适用的消息传送工具仍然是微软通过网络组件安装的 WinPopup.EXE，但微软好象忘记了这个小程序，使它从最初发行到现在依然使老样子，程序界面跟不上时代不说，每次只能发送 38 个字节的消息文本，消息不能保存等不足使人感到十分遗憾。既然认为它不好，那我们就自己写一个，这应该是程序员们的原则。就象 VC++ 中某个类的增强版都带有 Ex 后缀一样，我们也决定将增强后的 WinPopup.EXE 命名为 WinPopupEx.EXE，图一是完成后的 WinPopupEx 的外观。
（图一）
要在局域网中实现计算机之间的通信，可以采用的办法很多，最容易想到的是针对某一个网络协议进行编程，如 TCP/IP、IPX/SPX 和 NetBEUI，但是控制稍显复杂，不易实现网络广播及只能针对某一个协议，显得不够灵活。微软为我们提供了内部进程的通信（IPC）接口，如果按照 ISO 的 OSI 模型划分，它工作在会话层，与它的下一层（传输层）采用何种协议无关。在 IPC 接口中，MailLosts（邮槽）和 NamedPipes（命名管道）都可以在服务器进程和客户机进程之间进行通信，而且不论服务器进程和客户机进程是驻留在同一台机器，还是通过网络联系在一起，IPC 接口都能正确地将信息从一个进程传送到另一个进程。而我们要做地就是在网络中的每台计算机上以它的“计算机名”建立一个邮槽或命名管道，其他计算机如果要发送信息给某台计算机，它只需要象打开一个文件一样（后面您将看到，的确是采用文件操作函数）打开以那台计算机命名的邮槽或命名管道，然后象写文件一样将数据写入，最后关闭它就完成了一次通信操作。
邮槽和命名管道各有优缺点，命名管道是可靠的，在发送方不能确认接收方已接收到数据时，它会返回一个错误，但是它对网络广播操作就显得力不从心；而邮槽则刚好相反，它可以将消息一次传送给一组计算机，比如一个“工作组”或整个局域网，但它不能保证发送出去的数据一定就被接收方所接收。考虑到 WinPopup 使用的是邮槽，为保证连续性，我们也决定采用 MailLosts（邮槽）机制，至于通信的不可靠性，您在后面将看到，我们用一点手工代码就可以弥补它。
在这个增强版本中，我们要实现以下一些 WinPopup 没有的功能：
. 消息可以自动保存, 根据您的选择最多可以保存 30 天；
. 消息大小不再限制在 38 字节, 每条消息最多可以达到 400 字节；
. 对单个计算机发出的消息, 可以要求接收方确认"已收到"；
. 可以广播消息到局域网中的多个工作组；
. 可将它缩小为系统状态条图标, 当有消息到达时, 它可以发出声音或闪动图标加以提醒；
. 可定制的消息文本显示字体和颜色；
. 可选择让它开机自动运行；
. 自动收集网络信息, 您可以在“网络邻居”列表中选择接收人, 而不是手工输入它。
我们并不打算在这里将开发过程中的每一步细节都写出来，而是只就一些重点问题进行说明，如果您感兴趣的地方没有讲到，请查看源程序或发信给 lzlym@263.net 直接问我。开发环境是 Celeron 333、64M、Windows 98 和 Visual C++ 6.0。
接收和发送消息
WinPopupEx 的核心是消息的接收和发送，也就是对邮槽的处理。在程序开始运行时，它会调用函数：
HANDLE CreateMailslot(
LPCTSTR lpName, // 格式：“\\.\\MailSlot\\邮槽名”－本地邮槽
DWORD nMaxMessageSize, // 最大的消息文本长度，帮助文档上说将该值设//为０则消息长度无限
// 实际上每次收发的消息长度不能超过 424 字节
DWORD lReadTimeout, // 读超时时间（毫秒）
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes // Windows 95/98 的安//全属性应设置为 NULL
);
建立两个本地邮槽 WinPopup 和 WPAnswer，邮槽 \\.\\MailSlot\\WinPopup 用于接收消息正文，而邮槽 \\.\\MailSlot\\WPAnswer 则是为了弥补邮槽机制传送消息的不可靠。当邮槽建立成功后，程序就在主线程之外新启动一个工作线程，这个线程不停的检查邮槽 \\.\\MailSlot\\WinPopup，当邮槽不为空（有消息到达）时，它首先查看消息数据包中的发送方名字，如发送方名为 B，则它向邮槽 \\B\\MailSlot\\WPAnswer 发送一个极短的标志文本，以通知发送方自己已经受到它发来的消息，然后向主线程发送一条自定义消息，通知主线程有消息到达，主线程在该自定义消息处理函数中从邮槽 \\.\\MailSlot\\WinPopup 里读出消息正文并将它显示给用户。如果计算机 A 要向计算机 B 发送消息，它只需将消息正文按一定格式的数据包写入邮槽 \\B\\MailSlot\\WinPopup 中，然后在预定义的延迟时间后，检查本地邮槽 \\.\\MailSlot\\WPAnswer 是否有计算机 B 返回的应答标志文本，就可知道接收方是否已受到消息。
检查邮槽中是否有消息到达使用函数：
BOOL GetMailslotInfo(
HANDLE hMailslot, // 邮槽句柄
LPDWORD lpMaxMessageSize, // 指向存放最大消息长度的变量的指针
LPDWORD lpNextSize, // 指向存放下一条消息长度的变量的指针
LPDWORD lpMessageCount, // 指向存放消息条数的变量的指针
LPDWORD lpReadTimeout // 读超时时间（毫秒）
);
如果 (*lpNextSize) != MAILSLOT_NO_MESSAGE，则说明有消息到达。
从邮槽中读取消息同从文件中读取数据没有区别：
BOOL ReadFile(
HANDLE hFile, // 句柄（这里是邮槽）
LPVOID lpBuffer, // 接收数据的缓冲区指针
DWORD nNumberOfBytesToRead, // 要读取的字节数
LPDWORD lpNumberOfBytesRead, // 指向存放已读取字节数的变量的指针
LPOVERLAPPED lpOverlapped // 指向 OVERLAPPD（重叠I/O)结构的指针
);
写入消息到邮槽遵循一般文件的建立、写入和关闭三个步骤：
建立：HANDLE CreateFile(
LPCTSTR lpFileName, // 文件名，通常是对方计算机的邮槽名，如： // "\\B\\MailSlot\\WinPopup"
DWORD dwDesiredAccess, // 存取模式，一般是：GENERIC_WRITE
DWORD dwShareMode, // 共享模式，一般是：FILE_SHARE_READ
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,// Windows 95/98 的安//全属性应设置为 NULL
DWORD dwCreationDisposition, // 如何建立，一般是：OPEN_EXISTING
DWORD dwFlagsAndAttributes, // 文件属性，一般是：FILE_ATTRIBUTE_NORMAL
HANDLE hTemplateFile // 设置为 NULL 即可
);
写入：BOOL WriteFile(
HANDLE hFile, // 文件句柄
LPCVOID lpBuffer, // 要写的数据缓冲区指针
DWORD nNumberOfBytesToWrite, // 要写入的字节数
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, // 指向存放已写入字节数的变量的//指针
LPOVERLAPPED lpOverlapped // 指向 OVERLAPPD（重叠I/O)结构的指针
);
关闭：BOOL CloseHandle(
HANDLE hObject // 文件句柄
);
消息数据包格式
消息正文的数据包格式为：
{
UINT m_uMID; // 唯一表示本消息的 ID
char m_cNeedAnswer; // 是否需要应答
char m_cEntirNet; // 是否广播到"整个网络"
LPCTSTR m_lpcsTo; // 接收人显示姓名(转换"整个网络"为"*")
LPCTSTR m_lpcsMessage; // 消息正文
}
应答消息包的格式为：
{
UINT m_uMID; // 表示要应答的消息的 ID (UINT)
LPCTSTR m_lpcsTo; // 应答接收人(LPCTSTR)
}
请注意上面的两个数据包格式中都包含一个 ID 值，原因比较有趣：就象我们前面说过的那样，邮槽是工作在会话层，与下一层（传输层）采用何种协议无关。但是，下层的每种协议都是单独与邮槽机制绑定在一起的，其结果就是当您通过邮槽发送数据时，对方计算机不只收到一条消息，而是若干条一样的消息，数量是两台计算机安装的通信协议数量的最小值，比如说计算机 A 安装有 TCP/IP、IPX/SPX 和 NetBEUI 三种协议，计算机 B 安装有 TCP/IP 和 NetBEUI 两种协议，那么计算机 A 向计算机 B 通过邮槽发送消息，则计算机 B 将会收到两条一样的消息。为了过滤掉多余的消息，我们给每条消息生成一个唯一的随机数 ID，接收消息时只其中保留一条，其余的简单抛弃即可。
界 面
我们一直认为系统托盘区是桌面上比较敏感的区域，只有那些对某个事件进行监视的应用才应该在系统托盘区放置图标，否则只能使人反感。而 WinPopupEx 正好符合这个条件，它将一直在后台运行，当有消息到达时，我们不停的闪动图标并通过系统音频发出电话振铃的声音，以这种方式提醒用户，直到程序被用户手工将它切换到前台。见图二。既然在系统托盘区放置了图标，那么系统任务条按钮就不需要了，它被函数 ShowWindow( SW_HIDE ) 隐藏了起来。
（图二）
程序的主窗口被分为上下两部分，上面是一个 ListCtrl，它的内容包括消息发送人、接收人、接收时间和消息正文的摘要；下面是一个 RichEditCtrl，通过选择上面列表中的项目，这里将会显示该消息正文的详细内容。这两个子窗口的字体和颜色都是可以定制的。
消息的保存
原来的 WinPopup 最不足的地方就是历史消息不能保存下来，每次重新打开它都是一片空白。而我们通过网络的交流一般都希望保存下来以后再看看。这个功能实现起来并不复杂，每次程序被关闭时，它都将所有的消息写入处于同一目录下的 WinPopupEx.History 文件中，每次运行时也从这个文件中读入，并将它填入程序对应的消息结构中即可。
开机自动运行
要让一个程序开机自动运行并不是一个新技术，您只需往系统注册表中新建一个键值就可以实现，即在 "Software\\Microsoft\\windows\\CurrentVersion\\Run" 下新建一个键，键名为 "WinPopupEx"，值为您的 WinPopupEx.EXE 所在的磁盘路径。让我们考虑另外一种情况：“如果关机时 WinPopupEx 仍在运行，请在下次开机时自动运行它”。这就需要一点技巧，我们要注意两条 Windows 消息，一个是 WM_QUERYENDSESSION，每当 Windows 准备关闭时，它都会向所有运行的程序发送这条消息，通知系统准备关机，这时我们用一个 BOOL 变量将这个信息保存起来，如：theApp.m_bShutDown = TRUE，并返回 TRUE 同意关闭系统；另一个是 WM_ENDSESSION，当 Windows 从所有程序的 WM_QUERYENDSESSION 处理结果那里都得到 TRUE，它就将以 TRUE 为参数再次广播 WM_ENDSESSION 消息，如果某个程序的 WM_QUERYENDSESSION 处理返回 FALSE，那么将以 FALSE 为参数。在我们的 WM_ENDSESSION 消息处理中，通过判断那个参数就可以确定本次程序的退出是否是因为系统关机，这个信息一致被保留到 WM_CLOSE 中处理，只有关机造成的退出才往系统注册表中写前面那个键值，这样就达到了我们的目的。
其 它
耐心地阅读别人的源代码将会使您受益非浅。我们在源代码中尽量加入详尽的注释，希望您读起来不会太吃力。如果还有问题，请给我们来信：lzlym@263.net
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