Linux网络编程2-多进程和多线程版本服务器
Linux网络编程2-多进程和多线程版本服务器
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- 1.套接字相关函数的封装wrap.h wrap.c
- 2.支持多并发的服务器
- 3.多进程版本分析
- 4.多进程版本实现
- 5.多线程版本分析
- 6.多线程版本实现
1.套接字相关函数的封装wrap.h wrap.c
像accept，read这样的能够引起阻塞的函数，若被信号打断，由于信号的优先级较高, 会优先处理信号, 信号处理完成后，会使accept或者read解除阻塞, 然后返回, 此时返回值为 -1，设置errno=EINTR;
在/usr/include/asm-generic/errno.h文件中包含了errno所有的宏和对应的错误描述信息.
#ifndef __WRAP_H_
#define __WRAP_H_
#include #include 2.支持多并发的服务器
如何支持多个客户端—支持多并发的服务器
由于accept和read函数都会阻塞, 如当read的时候, 不能调用accept接受新的连接, 当accept阻塞等待的时候不能read读数据.
第一种方案: 使用多进程, 可以让父进程接受新连接, 让子进程处理与客户端通信
思路: 让父进程accept接受新连接, 然后fork子进程, 让子进程处理通信, 子进程处理完成后退出, 父进程使用SIGCHLD信号回收子进程.
第二种方案: 使用多线程, 让主线程接受新连接, 让子线程处理与客户端通信; 使用多线程要将线程设置为分离属性, 让线程在退出之后自己回收资源.
如何不使用多进程或者多线程完成多个客户端的连接请求？
可以将accept和read函数设置为非阻塞, 调用fcntl函数可以将文件描述符设置为非阻塞, 让后再while循环中忙轮询.
3.多进程版本分析
阻塞函数在阻塞期间若收到信号，会被信号终端，errno设置为EINTR，这个错误不应该看成一个错误.
while(1)
{
cfd = accept();
while(1)
{
n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
if(n<=0)
{
break;
}
}
}
解决办法1:
将cfd设置为非阻塞: fcntl
缺点：假如有多个客户端连接请求, cfd只会保留最后一个文件描述符的值
解决方法2:
使用多进程: 让父进程监听接受新的连接, 子进程处理新的连接(接收和发送数据); 父进程还负责回收子进程
多进程版本思路：子进程复制父进程的文件描述符
//1 创建socket, 得到一个监听的文件描述符lfd---socket()
//2 将lfd和IP和端口port进行绑定-----bind();
//3 设置监听----listen()
//4 进入while
while(1)
{
//等待有新的客户端连接到来
cfd = accept();
//fork一个子进程, 让子进程去处理数据
pid = fork();
if(pid<0)
{
exit(-1);
}
else if(pid>0)
{
//关闭通信文件描述符cfd
close(cfd);
}
else if(pid==0)
{
//关闭监听文件描述符
close(lfd);
//收发数据
while(1)
{
//读数据
n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
if(n<=0)
{
break;
}
//发送数据给对方
write(cfd, buf, n);
}
close(cfd);
//下面的exit必须有, 防止子进程再去创建子进程
exit(0);
}
}
close(lfd);
还需要添加的功能: 父进程使用SIGCHLD信号完成对子进程的回收
注意点: accept或者read函数是阻塞函数，会被信号打断，此时不应该视为一个错误。errno=EINTR
父子进程能够共享的:
文件描述符(子进程复制父进程的文件描述符)
mmap共享映射区
4.多进程版本实现
//多进程版本的网络服务器
#include 改进：增加对子进程的回收：
//多进程版本的服务器
#include 5.多线程版本分析
//1 创建socket, 得到一个监听的文件描述符lfd---socket()
//2 将lfd和IP和端口port进行绑定-----bind();
//3 设置监听----listen()
//4 while循环
while(1)
{
//接受新的客户端连接请求
cfd = accept();
//创建一个子线程
pthread_create(&threadID, NULL, thread_work, &cfd);
//设置线程为分离属性
pthread_detach(threadID);
}
close(lfd);
void *thread_work(void *arg)
{
//获得参数: 通信文件描述符
int cfd = *(int *)arg;
while(1)
{
//读数据
n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
if(n<=0)
{
break;
}
//发送数据
write(cfd, buf, n);
}
close(cfd);
}
问题:
1 子线程能否关闭lfd?
子线程不能关闭监听文件描述符lfd，原因是子线程和主线程共享文件描述符，而不是复制的.
2 主线程能否关闭cfd?
主线程不能关闭cfd，主线程和子线程共享一个cfd，而不是复制的，close之后cfd就会被真正关闭.
3 多个子线程共享cfd, 会有什么问题发生?
只有一个子线程能够通信。
6.多线程版本实现
//多线程版本的高并发服务器
#include 上面代码中，accept接收3个连接，创建3个子线程，这些子线程共享threadId结构与cfd变量，因此需要一个线程对应一个。数组。
// 创建100个INFO结构，最多可以接收100个连接
struct INFO
{
int cfd;
pthread_t threadID;
struct sockaddr_in client;
};
struct INFO info[100];
//初始化INFO数组
for(i=0; i<100; i++)
{
info[i].cfd=-1;
}
// 接收连接以后，从数组中分配一个INFO结构
for(i=0; i<100; i++)
{
if(info[i].cfd==-1)
{
//这块内存可以使用
}
}
if(i==100) // 没有空闲的INFO结构，拒绝接收新的连接
{
//拒绝接受新的连接
close(cfd);
}
//多线程版本的服务器
#include