Linux网络编程14——tcp、udp迭代服务器

一、迭代与并发服务器概述

服务器设计技术有很多，按使用的协议来分有 TCP 服务器和 UDP 服务器，按处理方式来分有迭代服务器（循环服务器）和并发服务器。

在网络程序里面，一般来说都是许多客户对应一个服务器（多对一），为了处理客户的请求，对服务端的程序就提出了特殊的要求。

目前最常用的服务器模型有：

迭代服务器：服务器在同一时刻只能响应一个客户端的请求

并发服务器：服务器在同一时刻可以响应多个客户端的请求

二、UDP 迭代服务器

UDP 循环服务器每次从套接字上读取一个客户端的请求 -> 处理 -> 然后将结果返回给客户机。

因为 UDP 是非面向连接的，没有一个客户端可以老是占住服务端。只要处理过程不是死循环，或者耗时不是很长，服务器对于每一个客户机的请求在某种程度上来说是能够满足。

udp迭代服务器框架：

//1.创建套接字
int sockfd = socket(...);

//2.绑定套接字
bind(...);

while(1)
{
	//3.接收客户端的请求
	recvfrom(...);
	
	//4.处理客户端的请求
	process(...);
	
	//5.反馈处理结果
	sendto(...);
}

udp迭代服务器参考代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = 8080;	//本地端口

	//1.创建udp套接字
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(-1);
	}
	
	// 配置本地网络信息
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));	// 清空
	my_addr.sin_family = AF_INET;		// IPv4
	my_addr.sin_port   = htons(port);	// 端口
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip
	
	printf("Binding server to port %d\n", port);
	
	// 2.绑定套接字
	int 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=16
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);
		
		//3.接收客户端的请求
		recv_len = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
		
		//4.处理客户端的请求，这里只是把接收过来的数据打印
		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)); // 客户端的ip
		printf("data(%d):%s\n",recv_len,recv_buf);	// 客户端的数据
		
		//5.反馈处理结果，这里把接收直接到客户端的数据回复过去
		sendto(sockfd, recv_buf, recv_len, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, cliaddr_len);
	}
	
	close(sockfd);
	
	return 0;
}

运行结果：

三、tcp迭代服务器

TCP 迭代服务器接受一个客户端的连接，然后处理，完成了这个客户的所有请求后，断开连接。TCP 迭代服务器一次只能处理一个客户端的请求，只有在这个客户的所有请求满足后，服务器才可以继续后面的请求。如果有一个客户端占住服务器不放时，其它的客户机都不能工作了，因此，TCP 服务器一般很少用迭代服务器模型的。

tcp迭代服务器框架：

//1.创建tcp套接字
int sockfd = socket(...);

//2.绑定套接字
bind(...);

//3.监听套接字
listen(...);

while(1)
{
	//4.提取已连接套接字
	int connfd = accept(...);
	
	//5.处理客户端的请求
	process(...);
	
	//6.关闭已连接套接字
	close(connfd);
}

//7.关闭监听套接字
close(sockfd);

tcp迭代服务器参考代码：

#include 
#include 
#include 						
#include 
#include 
#include 
#include 
			
int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = 8080;		// 本地端口	

	//1.创建tcp套接字
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(-1);
	}
	
	//配置本地网络信息
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));	  // 清空   
	my_addr.sin_family = AF_INET;		  // IPv4
	my_addr.sin_port   = htons(port);	  // 端口
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip
	
	//2.绑定
	int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if( err_log != 0)
	{
		perror("binding");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	//3.监听，套接字变被动
	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);    
		
		//4.取出客户端已完成的连接
		int connfd;
		connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);       
		if(connfd < 0)
		{
			perror("accept");
			continue;
		}

		//5.打印客户端的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));
		
		// 接收数据
		char recv_buf[512] = {0};
		int len =  recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);
		
		// 处理数据，这里只是打印接收到的内容
		printf("\nrecv data:\n");
		printf("%s\n",recv_buf);
		
		// 反馈结果
		send(connfd, recv_buf, len, 0);
		
		//6.关闭已连接套接字
		close(connfd);     
		printf("client closed!\n");
	}
	
	//7.关闭监听套接字
	close(sockfd);         
	
	return 0;
}

运行结果：

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