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使用 WebSockets 控制 Win32 应用程序

Michael Chourdakis
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2022 年 5 月 1 日

CPOL

3分钟阅读

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Win32 和浏览器之间使用 WebSockets 进行互操作的快捷方式。

引言

现在 Web 应用程序非常流行，如果能够通过 HTML 应用程序远程控制您的 Win32 应用程序，那将非常有用。

背景

当我设想我现在功能齐全的视频和音频音序器 Turbo Play 的时候（早在 2010 年），很少有人考虑通过移动设备远程控制 Windows 应用程序。现在，这已成为许多音频和视频相关应用程序中的标准功能。

然而，对于 HTTP 服务器连续的 GET 和 POST 请求，开销会太大，特别是对于实时应用程序。 我在这里展示的是如何使用（文档不完善的） WebSocket Win32 API 来演示一种更快的控制方法。

存储库中包含一个简单的 SOCKET 包装器和我的 MIME 库，能够构建一个小型、快速的 Web 服务器。

创建 Web 服务器

您需要两个套接字，一个用于 HTTP 请求，一个用于 WebSocket。webinterface.cpp 中有四个变量。

// ------- Variables
int Port = 12345;
int WebSocketPort = 12347;
std::string host4 = "";
std::string host6 = "";
// -----------------

有一个 PickIP() 函数会扫描您的所有接口 (使用 GetAdaptersAddresses())，并将 host4 和 host6 设置为第一个 IP (稍后用于 mDNS 发现)，您也可以硬编码它们。

监听 Web 服务器的第一个端口是一个标准的 WinSock Bind 和 Listen。 当您建立连接时，您会回复浏览器，传递一个包含 websocket 连接代码的 HTML 文档 (存储库中的1.html 作为一个例子)。

void WebServerThread(XSOCKET y)
{
    std::vector<char> b(10000);
    std::vector<char> b3;
    for (;;)
    {
        b.clear();
        b.resize(10000);
        int rval = y.receive(b.data(), 10000);
        if (rval == 0 || rval == -1)
            break;

        MIME2::CONTENT c;
        c.Parse(b.data(), 1);

        // Get /, display 1.html
        std::string host;
        bool v6 = 0;
        for (auto& h : c.GetHeaders())
        {
            if (h.Left() == "Host")
            {
                host = h.Right();
                std::vector<char> h2(1000);
                strcpy_s(h2.data(), 1000, host.c_str());
                auto p2 = strstr(h2.data(), "]:");
                if (p2)
                {
                    *p2 = 0;
                    host = h2.data() + 1;
                    v6 = 1;
                    break;
                }
                auto p = strchr(h2.data(), ':');
                if (p)
                {
                    *p = 0;
                    host = h2.data();
                }
                break;
            }
        }
        const char* m1 = "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: 
                          text/html\r\nConnection: Close\r\n\r\n";

        b.clear();
        ExtractResource(GetModuleHandle(0), L"D1", L"DATA", b);
        b.resize(b.size() + 1); 
        char* pb = (char*)b.data();

        char b2[200] = {};

        if (v6)
            sprintf_s(b2,200,"ws://[%s]:%i", host.c_str(), WebSocketPort);
        else
            sprintf_s(b2, 200 , "ws://%s:%i", host.c_str(), WebSocketPort);

        b3.resize(b.size() + 1000);
        strcat_s(b3.data(), b3.size(), m1);
        sprintf_s(b3.data() + strlen(b3.data()), b3.size() - 
                              strlen(b3.data()), pb, b2);
        char* pb2 = (char*)b3.data();

        y.transmit((char*)pb2, (int)strlen(pb2), true);
        y.Close();
    }
}

我们必须扫描标头中的 "Host" 以获取浏览器用于连接到我们的实际主机，然后传递 1.html，其中有一个空格 ("%s") 来填充 ws://IP:Port。请记住，在 IPv6 中，您必须使用大括号 [] 包裹 IP 地址。

我们传递的 HTML 文档包含，除了我在这里使用的标准 jQuery 和 Bulma 内容之外，还有简单的 websocket 代码。

   <script>
        var socket = new WebSocket("%s");
        socket.onopen = function (e) {
            $("#live").html("Connected");
            $("#messagex").show();
        };

        socket.onerror = function (e) {
            $("#messagex").hide();
            $("#live").html("Disonnected");
        }

        socket.onclose = function (e) {
            $("#live").html("Disconnected");
            $("#messagex").hide();
        }

        socket.onmessage = function (event) {
            var e = event.data;
            $("#received").html(e);
        }

        function message() {
            msg = prompt("Please say something...", "Hello");
            if (msg != null)
                socket.send(msg);
        }
    </script>

这将为连接和错误创建回调，只要消息接收和发送，我们就会从/向 Win32 应用程序发送/接收数据。

创建 WebSocket 服务器

WebSocket 服务器是一个 HTTP 服务器，当 WebSocket 请求启动时切换协议。 Win32 WebSocket API 的优点在于它是连接独立的。 这意味着您以某种方式提供从浏览器收到的数据，它会返回您必须回复的数据，而无需知道您将如何回复（TCP、TLS 等）。

代码中的 WS 类包含简单的 WebSocket 函数。

// Create a server side websocket handle. 
HRESULT Init() 
{ 
    return WebSocketCreateServerHandle(NULL, 0, &h);
}

一旦我们获得了一个句柄，我们就可以像之前一样让我们的 websocket 服务器接受一个连接。

void WebSocketThread(XSOCKET s)
{
    std::vector<char> r1(10000);
    for (;;)
    {
        int rv = s.receive(r1.data(), 10000);
        if (rv == 0 || rv == -1)
            break;

        std::vector<WEB_SOCKET_HTTP_HEADER> h1;
        MIME2::CONTENT c;
        c.Parse(r1.data(), 1);
        std::string host;
        for (auto& h : c.GetHeaders())
        {
            if (h.IsHTTP())
                continue;
            WEB_SOCKET_HTTP_HEADER j1;
            auto& cleft = h.LeftC();
            j1.pcName = (PCHAR)cleft.c_str();
            j1.ulNameLength = (ULONG)cleft.length();
            auto& cright = h.rights().rawright;
            j1.pcValue = (PCHAR)cright.c_str();
            j1.ulValueLength = (ULONG)cright.length();
            h1.push_back(j1);
        }

        auto& ws2 = Maps[&s];
        if (FAILED(ws2.Init()))
            break;
        std::vector<char> tosend;
        if (FAILED(ws2.PerformHandshake(h1.data(), (ULONG)h1.size(), tosend)))
            break;

这个 PerformHandshake 调用 WebSocketBeginServerHandshake， 包含我们从浏览器收到的所有标头，并返回我们必须发送给浏览器的标头以启动 WebSocket 协议。 这还必须以 "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" 消息开始，以通知浏览器我们将成功切换。

完成之后，我们现在可以发送和接收消息。 我们循环接收消息。

std::vector<char> msg;
for (;;)
{
    int rv = s.receive(r1.data(), 10000);
    if (rv == 0 || rv == -1)
        break;

    msg.clear();
    auto hr = ws2.ReceiveRequest(r1.data(), rv, msg);
    if (FAILED(hr))
        break;
    if (msg.size() == 0)
        continue;
    msg.resize(msg.size() + 1);

    MessageBoxA(hMainWindow, msg.data(), "Message", MB_SYSTEMMODAL | MB_APPLMODAL);
}

一旦我们得到一些字节，我们就将它们传递给 ReceiveRequest()，然后它调用 WebSocketReceive, WebSocketGetAction 和 WebSocketCompleteAction 来解码 websocket 消息，并返回给我们一个包含实际发送数据的缓冲区。

要发送数据，我们以类似的方式调用 SendRequest()。

for (auto& m : Maps)
{
    std::vector<char> out;
    m.second.SendRequest("Hello", 5,out);
    m.first->transmit((char*)out.data(),(int)out.size(),1);
}

请注意，我正在保存所有 websocket 服务器的映射以及 WS 结构，以便处理多个连接 - 您必须同步它们。

使用这项技术，我能够为 Turbo Play 创建一个小型（但）Web 控制器。

发现服务

Windows 10+ 还具有 ZeroConf/mDNS 发现 API，因此您可以在 dns-sb 中发布该服务。 主要函数是 DNSServiceRegister，它将发布我们的服务。

rd = {};
rd.pServiceInstance = &di;
rd.unicastEnabled = 0;
di.pszInstanceName = (LPWSTR)L"app._http._tcp.local";
di.pszHostName = (LPWSTR)L"myservice.local";
InetPtonA(AF_INET6, host6.c_str(), (void*)&i6);
di.ip6Address = &i6;
InetPtonA(AF_INET, host4.c_str(), (void*)&i4);
DWORD dword = i4;

// Hey, this IP4_ADDRESS is different than in_addr
DWORD new_dword = (dword & 0x000000ff) << 24 | (dword & 0x0000ff00) << 8 |
    (dword & 0x00ff0000) >> 8 | (dword & 0xff000000) >> 24;
i4 = new_dword;
di.ip4Address = &i4;
di.wPort = (WORD)Port;

rd.Version = DNS_QUERY_REQUEST_VERSION1;
rd.pRegisterCompletionCallback = [](DWORD Status,
    PVOID pQueryContext,
    PDNS_SERVICE_INSTANCE pInstance)
{
    DNSRegistration* r = (DNSRegistration*)pQueryContext;
    if (pInstance)
        DnsServiceFreeInstance(pInstance);
};
rd.pQueryContext = this;
auto err = DnsServiceRegister(&rd, 0);
if (err != DNS_REQUEST_PENDING)
    MessageBeep(0);

要终止注册，我们将调用 DnsServiceDeRegister()。

代码

该代码包含一个小型可执行文件，该文件创建一个 Web 服务器和一个 WebSocket 服务器，供任何浏览器打开，然后允许应用程序发送消息，浏览器接收该消息并回复。 玩得开心！

历史

  • 2022 年 5 月 1 日：首次发布
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