[百晓生]-linux高性能网络服务程序

[百晓生]-linux高性能网络服务程序

 

1.mystery引入
    1）高性能的网络服务程序分为单线程重复式网络服务、多进程网络服务 、多线程网络服务、线程池网络服务和IO多路复用网络服务等
    2）单线程重复式是最基本的一种TCP服务模式，其实现简单，但是用户体验差，由于我前面日志中已经作过介绍，这里就不再赘述了
    3）多进程网络服务是利用Linux系统中的父子进程关系为多用户提供并发服务，基本理念是一个用户，启动一个服务进程。
       优点是方法通用，但是启动和关闭进程需要很大系统开销，不利于大量用户并发使用；
       另外父子进程间的数据共享与同步等具体实现会有一定困难。
    4）多线程网络服务类似于多进行网络服务模式，不同之处是前者是新启动一个线程，适用于商业环境中。
    5）线程池网络服务基本理念是：先创建一批资源，当有用户到来时，直接分配已创建好的资源
       目的是减少系统在频繁创建资源时的开销，优点是性能高效。
    6）IO多路复用是一种非阻塞的方式，与前面几种最大的不同是不会因为IO的操作而进入阻塞状态
       其调用Select的方式轮询各个套接字
       优点是系统开销小，不用创建和维护线程或进程队列，在Linux应用中比较多，常结合其它模式共同使用，以达到更好的效果。

2.实例演示
    1）前面我已经演示过单线程重复式网络服务和IO多路复用了，所以这次只演示多进程网络服务、多线程网络服务和线程池网络服务
    2）采用C/S模式，设计一个统一的客户端，用3种不同的模式实现服务器端。
    3）要求：在客户端，用户可以通过交互的方式，进行加、减、乖、除方面的运算设置，通过网络通信将计算参数传送到服务器端，然后服务器端完成具体的计算任务，并将结果返回。
    4）通信格式设计：客户端程序整体流程是收集用户的命令信息，打包发送给服务器端，服务器端通过解析数据包，识别出主要功能，同时执行运算，并将结果返回。
    5）对于多进程网络服务程序的设计，主要是调用系统的fork()函数，这里fork()函数的返回值很重要。
    6）多线程和多进程的原理类似。
    7）线程池架构
       1）功用上设计两个模块，一个服务主调度模块和一个线程服务模块。
       2）每个线程有两个状态：空闲状态和工作状态。
       3）每个线程均有一块属于自己的公共数据区域，存放两个变量，一个标记自身状态，一个对应客户端的套接字号。
       4）有新用户到来时，系统通过查找公共数据区域，判断当前是否有空闲线程，若有则为其分配服务线程。
       5）在线程服务的线程回调函数中，index对应于线程自身的索引号，通过该索引号，线程查找自身所属的公共数据区。

3.效果演示
    1）多进程网络服务
     

    2）多线程网络服务      
      

    3）线程池网络服务
     
        
4.源代码
    1）因为源代码是在linux下写的，日志是在win7下写的，复制过来有些文字乱码了，主要是因为编码方式不同，不过不影响代码的查看
    2）客户端

//client.c

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <errno.h>

#include <netdb.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

 

#define PORT    5555

#define SERVER_IP "127.0.0.1"

 

typedef struct mathopt

{

int oprate;

float value1;

float value2;

}mopt;

 

void createopt(struct mathopt *pMp)

{

printf("please input operand one:");

scanf("%f",&(pMp->value1));

 

printf("please input operand two:");

scanf("%f",&(pMp->value2));

}

void help()

{

  printf("==================================================================\n");

  printf("version�€锛��€€V1.0\n");

  printf("author�€锛��€€mystery\n\n\n");

  printf("%-12s %-12s\n","Command","Fuction");

  printf("%-12s %-12s\n","add","Adder computing");

  printf("%-12s %-12s\n","minus","Minus computing");

  printf("%-12s %-12s\n","multiply","Multiply computing");

  printf("%-12s %-12s\n","divide","Divide computing");

  printf("%-12s %-12s\n","hlep","Print help information");

  printf("%-12s %-12s\n","quit","Exit the program");

  printf("==================================================================\n");

}

main()

{

struct sockaddr_in serverAddr;

int clientSocket;

char sendbuf[200];

char recvbuf[200];

char command[20];

if((clientSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0)

{

perror( "error: create socket!!!");

return -1;

}

 

serverAddr.sin_family=AF_INET;

serverAddr.sin_port=htons(PORT);

serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(SERVER_IP);

 

if(connect(clientSocket,( struct sockaddr * )&serverAddr,sizeof(serverAddr)) < 0)

{

perror("error: connect remote server !!!");

exit(1);

}

printf("infor: connect with destination host........[ok]\n");

while(1)

{

printf("Input your World:>");

scanf("%s",command);

struct mathopt mp;

if(strcmp(command,"add") == 0)

{

createopt(&mp);

mp.oprate = 0;

}

else if(strcmp(command,"minus") == 0)

{

createopt(&mp);

mp.oprate = 1;

}

else if(strcmp(command,"multiply") == 0)

{

createopt(&mp);

mp.oprate = 2;

}

else if(strcmp(command,"divide") == 0)

{

while(1)

{

createopt(&mp);

if(mp.value2 == 0)

{

printf("warning: Dividend can not be 0!!!!!\n");

}

else

{

break;

}

}

mp.oprate = 3;

}

else if(strcmp(command,"help") == 0)

{

help();

continue ;

}

else if(strcmp(command,"quit") == 0)

{

mp.oprate = 4;

}

else

{

printf("error: can't identify your input !!!\n");

continue ;

}

 

send(clientSocket,(char *)&mp,sizeof(mp),0);

if(mp.oprate == 4)

{

break;

}

recv(clientSocket,recvbuf,200,0);

printf("the result is: %s\n",recvbuf);

}

close(clientSocket);

return 0;

}

 

     3）多进程服务端
  //multiprocesserver.c

 

    4）多线程网络服务端

//multithreadserver.c

 

    6）线程池网络服务端
  //poolserver.c

 

 

    由于加上源代码已经超过最大字数限制(八万字)，所以就不发线程池网络服务端的源代码了，如果有需要，请QQ联系我([email protected])