【Linux网络编程】并发服务器的三种实现模型
服務(wù)器設(shè)計(jì)技術(shù)有很多,按使用的協(xié)議來(lái)分有 TCP 服務(wù)器和 UDP 服務(wù)器,按處理方式來(lái)分有循環(huán)服務(wù)器和并發(fā)服務(wù)器。
循環(huán)服務(wù)器與并發(fā)服務(wù)器模型
在網(wǎng)絡(luò)程序里面,一般來(lái)說(shuō)都是許多客戶對(duì)應(yīng)一個(gè)服務(wù)器(多對(duì)一),為了處理客戶的請(qǐng)求,對(duì)服務(wù)端的程序就提出了特殊的要求。
目前最常用的服務(wù)器模型有:
·循環(huán)服務(wù)器:服務(wù)器在同一時(shí)刻只能響應(yīng)一個(gè)客戶端的請(qǐng)求
·并發(fā)服務(wù)器:服務(wù)器在同一時(shí)刻可以響應(yīng)多個(gè)客戶端的請(qǐng)求
UDP 循環(huán)服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)方法
UDP 循環(huán)服務(wù)器每次從套接字上讀取一個(gè)客戶端的請(qǐng)求 -> 處理 -> 然后將結(jié)果返回給客戶機(jī)。
因?yàn)?UDP 是非面向連接的,沒(méi)有一個(gè)客戶端可以老是占住服務(wù)端。只要處理過(guò)程不是死循環(huán),或者耗時(shí)不是很長(zhǎng),服務(wù)器對(duì)于每一個(gè)客戶機(jī)的請(qǐng)求在某種程度上來(lái)說(shuō)是能夠滿足。
UDP 循環(huán)服務(wù)器模型為:
socket(...); // 創(chuàng)建套接字 bind(...); // 綁定while(1) {recvfrom(...); // 接收客戶端的請(qǐng)求process(...); // 處理請(qǐng)求sendto(...); // 反饋處理結(jié)果 }
??
示例代碼如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>int main(int argc, char *argv[]) {unsigned short port = 8080; // 本地端口int sockfd;sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); // 創(chuàng)建udp套接字if(sockfd < 0){perror("socket");exit(-1);}// 初始化本地網(wǎng)絡(luò)信息struct sockaddr_in my_addr;bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)); // 清空my_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4my_addr.sin_port = htons(port); // 端口my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ipprintf("Binding server to port %d\n", port);// 綁定int err_log;err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));if(err_log != 0){perror("bind");close(sockfd); exit(-1);}printf("receive data...\n");while(1){int recv_len;char recv_buf[512] = {0};struct sockaddr_in client_addr;char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";//INET_ADDRSTRLEN=16socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);// 接收客戶端數(shù)據(jù)recv_len = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);// 處理數(shù)據(jù),這里只是把接收過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)打印inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);printf("\nip:%s ,port:%d\n",cli_ip, ntohs(client_addr.sin_port)); // 客戶端的ipprintf("data(%d):%s\n",recv_len,recv_buf); // 客戶端的數(shù)據(jù)// 反饋結(jié)果,這里把接收直接到客戶端的數(shù)據(jù)回復(fù)過(guò)去sendto(sockfd, recv_buf, recv_len, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, cliaddr_len);}close(sockfd);return 0; }
運(yùn)行結(jié)果如下:
TCP 循環(huán)服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)方法
TCP 循環(huán)服務(wù)器接受一個(gè)客戶端的連接,然后處理,完成了這個(gè)客戶的所有請(qǐng)求后,斷開連接。TCP 循環(huán)服務(wù)器一次只能處理一個(gè)客戶端的請(qǐng)求,只有在這個(gè)客戶的所有請(qǐng)求滿足后,服務(wù)器才可以繼續(xù)后面的請(qǐng)求。如果有一個(gè)客戶端占住服務(wù)器不放時(shí),其它的客戶機(jī)都不能工作了,因此,TCP 服務(wù)器一般很少用循環(huán)服務(wù)器模型的。
TCP循環(huán)服務(wù)器模型為:
socket(...);// 創(chuàng)建套接字 bind(...);// 綁定 listen(...);// 監(jiān)聽(tīng)while(1) {accept(...);// 取出客戶端的請(qǐng)求連接process(...);// 處理請(qǐng)求,反饋結(jié)果close(...);// 關(guān)閉連接套接字:accept()返回的套接字 }
示例代碼如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>int main(int argc, char *argv[]) {unsigned short port = 8080; // 本地端口 // 創(chuàng)建tcp套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sockfd < 0){perror("socket");exit(-1);}// 配置本地網(wǎng)絡(luò)信息struct sockaddr_in my_addr;bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)); // 清空 my_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4my_addr.sin_port = htons(port); // 端口my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip// 綁定int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));if( err_log != 0){perror("binding");close(sockfd); exit(-1);}// 監(jiān)聽(tīng),套接字變被動(dòng)err_log = listen(sockfd, 10); if(err_log != 0){perror("listen");close(sockfd); exit(-1);} printf("listen client @port=%d...\n",port);while(1){ struct sockaddr_in client_addr; char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr); // 取出客戶端已完成的連接int connfd;connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len); if(connfd < 0){perror("accept");continue;}// 打印客戶端的ip和端口inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);printf("----------------------------------------------\n");printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));// 接收數(shù)據(jù)char recv_buf[512] = {0};int len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);// 處理數(shù)據(jù),這里只是打印接收到的內(nèi)容printf("\nrecv data:\n");printf("%s\n",recv_buf);// 反饋結(jié)果send(connfd, recv_buf, len, 0);close(connfd); //關(guān)閉已連接套接字printf("client closed!\n");}close(sockfd); //關(guān)閉監(jiān)聽(tīng)套接字return 0; }運(yùn)行結(jié)果如下:
三種并發(fā)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)方法
一個(gè)好的服務(wù)器,一般都是并發(fā)服務(wù)器(同一時(shí)刻可以響應(yīng)多個(gè)客戶端的請(qǐng)求)。并發(fā)服務(wù)器設(shè)計(jì)技術(shù)一般有:多進(jìn)程服務(wù)器、多線程服務(wù)器、I/O復(fù)用服務(wù)器等。
多進(jìn)程并發(fā)服務(wù)器
在 Linux 環(huán)境下多進(jìn)程的應(yīng)用很多,其中最主要的就是網(wǎng)絡(luò)/客戶服務(wù)器。多進(jìn)程服務(wù)器是當(dāng)客戶有請(qǐng)求時(shí),服務(wù)器用一個(gè)子進(jìn)程來(lái)處理客戶請(qǐng)求。父進(jìn)程繼續(xù)等待其它客戶的請(qǐng)求。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)客戶有請(qǐng)求時(shí),服務(wù)器能及時(shí)處理客戶,特別是在客戶服務(wù)器交互系統(tǒng)中。對(duì)于一個(gè) TCP 服務(wù)器,客戶與服務(wù)器的連接可能并不馬上關(guān)閉,可能會(huì)等到客戶提交某些數(shù)據(jù)后再關(guān)閉,這段時(shí)間服務(wù)器端的進(jìn)程會(huì)阻塞,所以這時(shí)操作系統(tǒng)可能調(diào)度其它客戶服務(wù)進(jìn)程,這比起循環(huán)服務(wù)器大大提高了服務(wù)性能。
TCP多進(jìn)程并發(fā)服務(wù)器
TCP 并發(fā)服務(wù)器的思想是每一個(gè)客戶機(jī)的請(qǐng)求并不由服務(wù)器直接處理,而是由服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程來(lái)處理。
示例代碼如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> int main(int argc, char *argv[]) {unsigned short port = 8080; // 本地端口 // 創(chuàng)建tcp套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sockfd < 0){perror("socket");exit(-1);}// 配置本地網(wǎng)絡(luò)信息struct sockaddr_in my_addr;bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)); // 清空 my_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4my_addr.sin_port = htons(port); // 端口my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip// 綁定int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));if( err_log != 0){perror("binding");close(sockfd); exit(-1);}// 監(jiān)聽(tīng),套接字變被動(dòng)err_log = listen(sockfd, 10); if(err_log != 0){perror("listen");close(sockfd); exit(-1);}while(1) //主進(jìn)程 循環(huán)等待客戶端的連接{char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};struct sockaddr_in client_addr;socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);// 取出客戶端已完成的連接int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);if(connfd < 0){perror("accept");close(sockfd);exit(-1);}pid_t pid = fork();if(pid < 0){perror("fork");_exit(-1);}else if(0 == pid){ //子進(jìn)程 接收客戶端的信息,并發(fā)還給客戶端/*關(guān)閉不需要的套接字可節(jié)省系統(tǒng)資源,同時(shí)可避免父子進(jìn)程共享這些套接字可能帶來(lái)的不可預(yù)計(jì)的后果*/close(sockfd); // 關(guān)閉監(jiān)聽(tīng)套接字,這個(gè)套接字是從父進(jìn)程繼承過(guò)來(lái)char recv_buf[1024] = {0};int recv_len = 0;// 打印客戶端的 ip 和端口memset(cli_ip, 0, sizeof(cli_ip)); // 清空inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);printf("----------------------------------------------\n");printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));// 接收數(shù)據(jù)while( (recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0 ){printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 打印數(shù)據(jù)send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 給客戶端回?cái)?shù)據(jù)}printf("client closed!\n");close(connfd); //關(guān)閉已連接套接字exit(0);}else if(pid > 0){ // 父進(jìn)程close(connfd); //關(guān)閉已連接套接字}}close(sockfd);return 0; }
運(yùn)行結(jié)果如下:
多線程服務(wù)器
多線程服務(wù)器是對(duì)多進(jìn)程的服務(wù)器的改進(jìn),由于多進(jìn)程服務(wù)器在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)要消耗較大的系統(tǒng)資源,所以用線程來(lái)取代進(jìn)程,這樣服務(wù)處理程序可以較快的創(chuàng)建。據(jù)統(tǒng)計(jì),創(chuàng)建線程與創(chuàng)建進(jìn)程要快 10100 倍,所以又把線程稱為“輕量級(jí)”進(jìn)程。線程與進(jìn)程不同的是:一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的所有線程共享相同的全局內(nèi)存、全局變量等信息,這種機(jī)制又帶來(lái)了同步問(wèn)題。
以下是多線程服務(wù)器模板:
示例代碼如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <pthread.h>/************************************************************************ 函數(shù)名稱: void *client_process(void *arg) 函數(shù)功能: 線程函數(shù),處理客戶信息 函數(shù)參數(shù): 已連接套接字 函數(shù)返回: 無(wú) ************************************************************************/ void *client_process(void *arg) {int recv_len = 0;char recv_buf[1024] = ""; // 接收緩沖區(qū)int connfd = (int)arg; // 傳過(guò)來(lái)的已連接套接字// 接收數(shù)據(jù)while((recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0){printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 打印數(shù)據(jù)send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 給客戶端回?cái)?shù)據(jù)}printf("client closed!\n");close(connfd); //關(guān)閉已連接套接字return NULL; }//=============================================================== // 語(yǔ)法格式: void main(void) // 實(shí)現(xiàn)功能: 主函數(shù),建立一個(gè)TCP并發(fā)服務(wù)器 // 入口參數(shù): 無(wú) // 出口參數(shù): 無(wú) //=============================================================== int main(int argc, char *argv[]) {int sockfd = 0; // 套接字int connfd = 0;int err_log = 0;struct sockaddr_in my_addr; // 服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)體unsigned short port = 8080; // 監(jiān)聽(tīng)端口pthread_t thread_id;printf("TCP Server Started at port %d!\n", port);sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 創(chuàng)建TCP套接字if(sockfd < 0){perror("socket error");exit(-1);}bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)); // 初始化服務(wù)器地址my_addr.sin_family = AF_INET;my_addr.sin_port = htons(port);my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);printf("Binding server to port %d\n", port);// 綁定err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));if(err_log != 0){perror("bind");close(sockfd); exit(-1);}// 監(jiān)聽(tīng),套接字變被動(dòng)err_log = listen(sockfd, 10);if( err_log != 0){perror("listen");close(sockfd); exit(-1);}printf("Waiting client...\n");while(1){char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 用于保存客戶端IP地址struct sockaddr_in client_addr; // 用于保存客戶端地址socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr); // 必須初始化!!!//獲得一個(gè)已經(jīng)建立的連接 connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len); if(connfd < 0){perror("accept this time");continue;}// 打印客戶端的 ip 和端口inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);printf("----------------------------------------------\n");printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));if(connfd > 0){//由于同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的所有線程共享內(nèi)存和變量,因此在傳遞參數(shù)時(shí)需作特殊處理,值傳遞。pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)connfd); //創(chuàng)建線程pthread_detach(thread_id); // 線程分離,結(jié)束時(shí)自動(dòng)回收資源}}close(sockfd);return 0; }運(yùn)行結(jié)果如下:
注意,上面例子給線程傳參有很大的局限性,最簡(jiǎn)單的一種情況,如果我們需要給線程傳多個(gè)參數(shù),這時(shí)候我們需要結(jié)構(gòu)體傳參,這種值傳遞編譯都通不過(guò),這里之所以能夠這么值傳遞,是因?yàn)?/strong>, int 長(zhǎng)度時(shí) 4 個(gè)字節(jié), void * 長(zhǎng)度也是 4 個(gè)字節(jié)。
int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len); pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)connfd);
? ?
如果考慮類型匹配的話,應(yīng)該是這么傳參,pthread_create()最后一個(gè)參數(shù)應(yīng)該傳地址( &connfd ),而不是值:
int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len); pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)&connfd);
?
但是,如果按地址傳遞的話,又會(huì)有這么一個(gè)問(wèn)題,假如有多個(gè)客戶端要連接這個(gè)服務(wù)器,正常的情況下,一個(gè)客戶端連接對(duì)應(yīng)一個(gè) connfd,相互之間獨(dú)立不受影響,但是,假如多個(gè)客戶端同時(shí)連接這個(gè)服務(wù)器,A 客戶端的連接套接字為 connfd,服務(wù)器正在用這個(gè) connfd 處理數(shù)據(jù),還沒(méi)有處理完,突然來(lái)了一個(gè) B 客戶端,accept()之后又生成一個(gè) connfd, 因?yàn)槭堑刂穫鬟f, A 客戶端的連接套接字也變成 B 這個(gè)了,這樣的話,服務(wù)器肯定不能再為 A 客戶端服務(wù)器了,這時(shí)候,我們就需要考慮多任務(wù)的互斥或同步問(wèn)題了,這里通過(guò)互斥鎖來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,確保這個(gè)connfd值被一個(gè)臨時(shí)變量保存過(guò)后,才允許修改。
#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex; // 定義互斥鎖,全局變量pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥鎖,互斥鎖默認(rèn)是打開的// 上鎖,在沒(méi)有解鎖之前,pthread_mutex_lock()會(huì)阻塞 pthread_mutex_lock(&mutex); int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);//給回調(diào)函數(shù)傳的參數(shù),&connfd,地址傳遞 pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)&connfd); //創(chuàng)建線程// 線程回調(diào)函數(shù) void *client_process(void *arg) {int connfd = *(int *)arg; // 傳過(guò)來(lái)的已連接套接字// 解鎖,pthread_mutex_lock()喚醒,不阻塞pthread_mutex_unlock(&mutex); return NULL; }
修改的完整代碼如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex; // 定義互斥鎖,全局變量/************************************************************************ 函數(shù)名稱: void *client_process(void *arg) 函數(shù)功能: 線程函數(shù),處理客戶信息 函數(shù)參數(shù): 已連接套接字 函數(shù)返回: 無(wú) ************************************************************************/ void *client_process(void *arg) {int recv_len = 0;char recv_buf[1024] = ""; // 接收緩沖區(qū)int connfd = *(int *)arg; // 傳過(guò)來(lái)的已連接套接字// 解鎖,pthread_mutex_lock()喚醒,不阻塞pthread_mutex_unlock(&mutex); // 接收數(shù)據(jù)while((recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0){printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 打印數(shù)據(jù)send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 給客戶端回?cái)?shù)據(jù)}printf("client closed!\n");close(connfd); //關(guān)閉已連接套接字return NULL; }//=============================================================== // 語(yǔ)法格式: void main(void) // 實(shí)現(xiàn)功能: 主函數(shù),建立一個(gè)TCP并發(fā)服務(wù)器 // 入口參數(shù): 無(wú) // 出口參數(shù): 無(wú) //=============================================================== int main(int argc, char *argv[]) {int sockfd = 0; // 套接字int connfd = 0;int err_log = 0;struct sockaddr_in my_addr; // 服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)體unsigned short port = 8080; // 監(jiān)聽(tīng)端口pthread_t thread_id;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥鎖,互斥鎖默認(rèn)是打開的printf("TCP Server Started at port %d!\n", port);sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 創(chuàng)建TCP套接字if(sockfd < 0){perror("socket error");exit(-1);}bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)); // 初始化服務(wù)器地址my_addr.sin_family = AF_INET;my_addr.sin_port = htons(port);my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);printf("Binding server to port %d\n", port);// 綁定err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));if(err_log != 0){perror("bind");close(sockfd); exit(-1);}// 監(jiān)聽(tīng),套接字變被動(dòng)err_log = listen(sockfd, 10);if( err_log != 0){perror("listen");close(sockfd); exit(-1);}printf("Waiting client...\n");while(1){char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 用于保存客戶端IP地址struct sockaddr_in client_addr; // 用于保存客戶端地址socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr); // 必須初始化!!!// 上鎖,在沒(méi)有解鎖之前,pthread_mutex_lock()會(huì)阻塞pthread_mutex_lock(&mutex); //獲得一個(gè)已經(jīng)建立的連接 connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len); if(connfd < 0){perror("accept this time");continue;}// 打印客戶端的 ip 和端口inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);printf("----------------------------------------------\n");printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));if(connfd > 0){//給回調(diào)函數(shù)傳的參數(shù),&connfd,地址傳遞pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)&connfd); //創(chuàng)建線程pthread_detach(thread_id); // 線程分離,結(jié)束時(shí)自動(dòng)回收資源}}close(sockfd);return 0; }
I/O復(fù)用服務(wù)器
I/O 復(fù)用技術(shù)是為了解決進(jìn)程或線程阻塞到某個(gè) I/O 系統(tǒng)調(diào)用而出現(xiàn)的技術(shù),使進(jìn)程不阻塞于某個(gè)特定的 I/O 系統(tǒng)調(diào)用。它也可用于并發(fā)服務(wù)器的設(shè)計(jì),常用函數(shù) select() 或 epoll() 來(lái)實(shí)現(xiàn)。詳情,請(qǐng)看《select、poll、epoll的區(qū)別使用》。socket(...); // 創(chuàng)建套接字 bind(...); // 綁定 listen(...); // 監(jiān)聽(tīng)while(1) {if(select(...) > 0) // 檢測(cè)監(jiān)聽(tīng)套接字是否可讀{if(FD_ISSET(...)>0) // 套接字可讀,證明有新客戶端連接服務(wù)器 {accpet(...);// 取出已經(jīng)完成的連接process(...);// 處理請(qǐng)求,反饋結(jié)果}}close(...); // 關(guān)閉連接套接字:accept()返回的套接字 }
示例代碼如下:
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/select.h>#define SERV_PORT 8080 #define LIST 20 //服務(wù)器最大接受連接 #define MAX_FD 10 //FD_SET支持描述符數(shù)量int main(int argc, char *argv[]) {int sockfd;int err;int i;int connfd;int fd_all[MAX_FD]; //保存所有描述符,用于select調(diào)用后,判斷哪個(gè)可讀//下面兩個(gè)備份原因是select調(diào)用后,會(huì)發(fā)生變化,再次調(diào)用select前,需要重新賦值fd_set fd_read; //FD_SET數(shù)據(jù)備份fd_set fd_select; //用于selectstruct timeval timeout; //超時(shí)時(shí)間備份struct timeval timeout_select; //用于selectstruct sockaddr_in serv_addr; //服務(wù)器地址struct sockaddr_in cli_addr; //客戶端地址socklen_t serv_len;socklen_t cli_len;//超時(shí)時(shí)間設(shè)置timeout.tv_sec = 10;timeout.tv_usec = 0;//創(chuàng)建TCP套接字sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sockfd < 0){perror("fail to socket");exit(1);}// 配置本地地址memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family = AF_INET; // ipv4serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT); // 端口, 8080serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ipserv_len = sizeof(serv_addr);// 綁定err = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, serv_len);if(err < 0){perror("fail to bind");exit(1);}// 監(jiān)聽(tīng)err = listen(sockfd, LIST);if(err < 0){perror("fail to listen");exit(1);}//初始化fd_all數(shù)組memset(&fd_all, -1, sizeof(fd_all));fd_all[0] = sockfd; //第一個(gè)為監(jiān)聽(tīng)套接字FD_ZERO(&fd_read); // 清空FD_SET(sockfd, &fd_read); //將監(jiān)聽(tīng)套接字加入fd_readint maxfd;maxfd = fd_all[0]; //監(jiān)聽(tīng)的最大套接字while(1){// 每次都需要重新賦值,fd_select,timeout_select每次都會(huì)變fd_select = fd_read;timeout_select = timeout;// 檢測(cè)監(jiān)聽(tīng)套接字是否可讀,沒(méi)有可讀,此函數(shù)會(huì)阻塞// 只要有客戶連接,或斷開連接,select()都會(huì)往下執(zhí)行err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, NULL);//err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, (struct timeval *)&timeout_select);if(err < 0){perror("fail to select");exit(1);}if(err == 0){printf("timeout\n");}// 檢測(cè)監(jiān)聽(tīng)套接字是否可讀if( FD_ISSET(sockfd, &fd_select) ){//可讀,證明有新客戶端連接服務(wù)器cli_len = sizeof(cli_addr);// 取出已經(jīng)完成的連接connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &cli_len);if(connfd < 0){perror("fail to accept");exit(1);}// 打印客戶端的 ip 和端口char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};inet_ntop(AF_INET, &cli_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);printf("----------------------------------------------\n");printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(cli_addr.sin_port));// 將新連接套接字加入 fd_all 及 fd_readfor(i=0; i < MAX_FD; i++){if(fd_all[i] != -1){continue;}else{fd_all[i] = connfd;printf("client fd_all[%d] join\n", i);break;}}FD_SET(connfd, &fd_read);if(maxfd < connfd){maxfd = connfd; //更新maxfd}}//從1開始查看連接套接字是否可讀,因?yàn)樯厦嬉呀?jīng)處理過(guò)0(sockfd)for(i=1; i < maxfd; i++){if(FD_ISSET(fd_all[i], &fd_select)){printf("fd_all[%d] is ok\n", i);char buf[1024]={0}; //讀寫緩沖區(qū)int num = read(fd_all[i], buf, 1024);if(num > 0){//收到 客戶端數(shù)據(jù)并打印printf("receive buf from client fd_all[%d] is: %s\n", i, buf);//回復(fù)客戶端num = write(fd_all[i], buf, num);if(num < 0){perror("fail to write ");exit(1);}else{//printf("send reply\n");}}else if(0 == num){ // 客戶端斷開時(shí)//客戶端退出,關(guān)閉套接字,并從監(jiān)聽(tīng)集合清除printf("client:fd_all[%d] exit\n", i);FD_CLR(fd_all[i], &fd_read);close(fd_all[i]);fd_all[i] = -1;continue;}}else {//printf("no data\n"); }}}return 0; }
運(yùn)行結(jié)果如下:
參考于:http://blog.chinaunix.net
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的【Linux网络编程】并发服务器的三种实现模型的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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