需求分析
- 服务端启动时指定某本地文件夹作为网络共享文件夹
- 共享文件夹中的所有文件及子文件夹均可被客户端访问
- 使用浏览器作为客户端，在浏览器中可“看到”所有共享文件
- 用户可在浏览器中将目标文件下载到本地
- 服务端可暂定服务，但不影响正在下载目标文件的客户端
技术可行性分析
服务端网络通讯
- 基于 Http 协议与客户端浏览器通讯
- 可使用 tcp socket 实现对 Http 协议的支持
服务端文件操作
- 获取文件夹中的所有文件及子文件夹
- 返回文件列表 或 返回文件内容
系统概要设计
基础设施
- Socket - Http 协议以 TCP 协议为底座
- Thread - 同时对多个客户端服务（请求响应）
- File - 文件夹信息读取，文件属性读取，文件数据读取
基础设施一 （Socket）
- 思考：能否使用课程中的网络通讯框架作为基础设施？
答：
暂时不能课程中通讯框架的服务端基于 select 机制，即：
- 服务端工作时会导致程序阻塞 （程序无法继续向下执行）
- 每次只服务一个客户端（当服务时间过长，会影响其它服务端通讯）
文件服务器工作模型
网络通讯框架改进方案
新增服务端函数
TcpClient *TcpServer_Accept(TcpServer *server);- 阻塞函数，调用后一直等待客户端连接
- 返回与客户端通信的 TcpClient 结构体
- 返回的 TcpClient 结构体相互独立，并且独立于服务端
TcpClient *TcpServer_Accept(TcpServer *server)
{
TcpClient *ret = NULL;
if (server) {
Server *s = (Server*)server;
struct sockaddr_in caddr = {0};
socklen_t asize =sizeof(caddr);
int fd = accept(s->fd, (struct sockaddr*)&caddr, &asize);
if (fd > -1) {
ret = TcpClient_From(fd);
if (!ret) close(fd);
}
}
return ret;
}基础设施二 （Thread）
- 进程：应用程序的一次加载执行（系统进行资源分配的基本单位）
线程：进程中的程序执行流
- 一个进程中可以存在多个线程 （至少存在一个线程）
- 每个线程执行不同的任务（多个线程可并行执行）
- 同一个进程中的多个线程共享进程的系统资源
## Linux 多线程API
- 头文件：
#include - 线程创建函数：
int pthread_create(pthread_t *thread,
const pthread_attr_t *attr,
void *(start_routine)(void*),
void *arg);
thread: pthread_t 变量的地址，用于返回线程标识
attr: 线程的属性，可设置为 NULL，即：使用默认属性
start_routine: 线程入口函数
arg: 线程入口函数参数线程标识
- pthread_t pthread_self(void);
- 获取当前线程的 ID 标识
线程等待
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);- 等待目标线程执行结束
多线程编程示例
void *thread_entry(void *arg)
{
pthread_t id = pthread_self();
int n = (long)(arg);
int i = 0;
for (i=0; i基础设施三 （Dir）
#include#includeDIR *opendir(const char *name);struct dirent *readdir(DIR *dirp);int closedir(DIR *dirp);int stat(const char *file_name, struct stat *buf);
文件夹编程示例
DIR *dirp = opendir(".");
if (dirp != NULL) {
struct dirent *dp = NULL;
while ((dp = readdir(dirp)) != NULL) {
struct stat sb = {0};
if (stat(dp->d_name, &sb) != -1) {
printf("name: %s, type: %d, len: %ld, mtime: %s",
dp->d_name, dp->d_type, sb.st_size, ctime(&sb.st_mtime));
}
}
}基础设施四 （File）
#includeint open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);sszie_t read(int fd, void *buf, size_t count);ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);int close(int fd);
文件编程示例
void file_copy(const char *dst, const char *src)
{
int dfd = open(dst, O_WRONLY|O_CREAT, 0600);
int sfd = open(src, O_RDONLY);
if ((dfd != -1) && (sfd != -1)) {
char buf[512] = {0};
int len = 0;
while ((len = read(sfd, buf, sizeof(buf))) > 0) {
write(dfd, buf, len);
}
}
close(dfd);
close(sfd);
}编程实验：前期技术准备
main.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "tcp_server.h"
#include "tcp_client.h"
void func1()
{
TcpServer *s = TcpServer_New();
TcpServer_Start(s, 9000, 100);
if (TcpServer_IsValid(s)) {
char buf[64] = {0};
int len = 0;
TcpClient *c = TcpServer_Accept(s);
if (c) {
len = TcpClient_RecvRaw(c, buf, sizeof(buf) - 1);
buf[len] = 0;
printf("recv = %s\n", buf);
TcpClient_SendRaw(c, buf, len);
TcpClient_Del(c);
}
TcpServer_Del(s);
}
}
void *thread_entry(void *arg)
{
pthread_t id = pthread_self();
int n = (long)(arg);
int i = 0;
for (i=0; id_name, &sb) != -1) {
printf("name: %s, type: %d, len: %ld, mtime: %s",
dp->d_name, dp->d_type, sb.st_size, ctime(&sb.st_mtime));
}
}
}
}
void file_copy(const char *dst, const char *src)
{
int dfd = open(dst, O_WRONLY|O_CREAT, 0600);
int sfd = open(src, O_RDONLY);
if ((dfd != -1) && (sfd != -1)) {
char buf[512] = {0};
int len = 0;
while ((len = read(sfd, buf, sizeof(buf))) > 0) {
write(dfd, buf, len);
}
}
close(dfd);
close(sfd);
}
int main(void)
{
printf("=====================\n");
func1();
printf("=====================\n");
func2();
printf("=====================\n");
func3();
printf("=====================\n");
file_copy("new.out", "a.out");
return 0;
} 输出
=====================
recv = http://www.cmsoft.cn
=====================
create thread...
t1 = 140155835639552
t2 = 140155827246848
tid = 140155835639552, i = 0
tid = 140155827246848, i = 0
tid = 140155835639552, i = 1
tid = 140155827246848, i = 1
tid = 140155835639552, i = 2
tid = 140155827246848, i = 2
tid = 140155835639552, i = 3
tid = 140155827246848, i = 3
tid = 140155835639552, i = 4
tid = 140155827246848, i = 4
tid = 140155827246848, i = 5
child thread is finished...
=====================
name: utility.c, type: 8, len: 1875, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: server_task.o, type: 8, len: 6872, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: .., type: 4, len: 4096, mtime: Sun Jun 4 18:34:29 2023
name: tcp_server.c, type: 8, len: 4978, mtime: Sun Jun 4 19:29:28 2023
name: main.c, type: 8, len: 2353, mtime: Sun Jun 4 20:01:53 2023
name: udp_point.h, type: 8, len: 860, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: ., type: 4, len: 4096, mtime: Sun Jun 4 20:02:37 2023
name: tcp_client.h, type: 8, len: 932, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: new.out, type: 8, len: 29136, mtime: Sun Jun 4 20:02:18 2023
name: message.h, type: 8, len: 482, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: tcp_server.o, type: 8, len: 5864, mtime: Sun Jun 4 19:32:19 2023
name: msg_parser.o, type: 8, len: 3960, mtime: Sun Jun 4 19:32:19 2023
name: msg_parser.c, type: 8, len: 4218, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: a.out, type: 8, len: 29136, mtime: Sun Jun 4 20:02:37 2023
name: tcp_client.c, type: 8, len: 3825, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: msg_parser.h, type: 8, len: 327, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: utility.o, type: 8, len: 2752, mtime: Sun Jun 4 19:32:19 2023
name: tcp_server.h, type: 8, len: 770, mtime: Sun Jun 4 19:29:33 2023
name: message.o, type: 8, len: 2608, mtime: Sun Jun 4 19:32:19 2023
name: msg_def.h, type: 8, len: 134, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: tcp_client.o, type: 8, len: 5472, mtime: Sun Jun 4 19:32:19 2023
name: message.c, type: 8, len: 1202, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: utility.h, type: 8, len: 1539, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: udp_point.c, type: 8, len: 4793, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: Makefile, type: 8, len: 274, mtime: Sun Jun 4 18:34:38 2023
name: udp_point.o, type: 8, len: 6232, mtime: Sun Jun 4 19:32:19 2023
name: main.o, type: 8, len: 5592, mtime: Sun Jun 4 20:01:56 2023
=====================