【Linux网络编程】并发服务器之多进程模型

00. 目录

01. 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，按处理方式来分有循环服务器和并发服务器。

循环服务器与并发服务器模型

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

• 循环服务器：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。

02. 多进程并发服务器

一个好的服务器,一般都是并发服务器（同一时刻可以响应多个客户端的请求）。并发服务器设计技术一般有：多进程服务器、多线程服务器、I/O复用服务器等。

在 Linux 环境下多进程的应用很多,其中最主要的就是网络/客户服务器。多进程服务器是当客户有请求时，服务器用一个子进程来处理客户请求。父进程继续等待其它客户的请求。这种方法的优点是当客户有请求时，服务器能及时处理客户，特别是在客户服务器交互系统中。对于一个 TCP 服务器,客户与服务器的连接可能并不马上关闭，可能会等到客户提交某些数据后再关闭，这段时间服务器端的进程会阻塞，所以这时操作系统可能调度其它客户服务进程，这比起循环服务器大大提高了服务性能。

03. 多进程并发服务器实现思路

TCP 并发服务器的思想是每一个客户机的请求并不由服务器直接处理，而是由服务器创建一个子进程来处理。

#include <头文件>

int main(void)
{
    //创建套接字
    
    //绑定套接字
    
    //设置监听
    
    while(1)
    {
        int connfd = accept();
        
        //子进程
        if (0 == fork())
        {
            //关闭监听套接字
            close(sockfd);
            
            //数据处理
            
            //关闭连接套接字
            close(connfd);
            
            exit(0);
        }
        
        //关闭已经连接的套接字
        close(connfd);
        
    }
    
    close(sockfd);
       
    return 0;
}

04. 多进程并发服务器实现

#include 
#include 
#include 						
#include 
#include 
#include 
#include 	
 
int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = 8080;		// 本地端口	
 
	// 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
	
	// 绑定
	int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if( err_log != 0)
	{
		perror("binding");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	// 监听，套接字变被动
	err_log = listen(sockfd, 10); 
	if(err_log != 0)
	{
		perror("listen");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	while(1) //主进程 循环等待客户端的连接
	{
		
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};
		struct sockaddr_in client_addr;
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);
		
		// 取出客户端已完成的连接
		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){ //子进程 接收客户端的信息，并发还给客户端
			/*关闭不需要的套接字可节省系统资源，
			  同时可避免父子进程共享这些套接字
			  可能带来的不可预计的后果
			*/
			close(sockfd);   // 关闭监听套接字，这个套接字是从父进程继承过来
		
			char recv_buf[1024] = {0};
			int recv_len = 0;
			
			// 打印客户端的 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));
			
			// 接收数据
			while( (recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0 )
			{
				printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 打印数据
				send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 给客户端回数据
			}
			
			printf("client closed!\n");
			
			close(connfd);    //关闭已连接套接字
			
			exit(0);
		}else if(pid > 0){	// 父进程
		
			close(connfd);    //关闭已连接套接字
			
		}
	}
	
	close(sockfd);
	
    return 0;
}

05. 附录

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