目录
[一. TCP并发服务器](#一. TCP并发服务器)
[二 .多进程实现TCP并发服务器](#二 .多进程实现TCP并发服务器)
[三. 多线程实现并发服务器](#三. 多线程实现并发服务器)
一. TCP并发服务器
1> 由于循环服务器使用时，只能等到上一个客户端处理结束后，才能处理下一个客户端
2> 原因是：accept函数是阻塞函数，而数据收发也是阻塞任务，这两个任务目前是顺序执行，当一个任务阻塞时，另一个任务只能等待
3> 为了解决上述顺序执行的多个阻塞任务，让多个阻塞任务可以并发执行，我们可以引入多进程或多线程实现多任务并发执行
4> 多进行实现原理：父进程可以用于接受客户端的连接请求，并创建出一个子进程用于通信
子进程只负责完成跟客户端的通信
5> 多线程实现原理：主线程可以用于接受客户端的连接请求，并创建出一个分支线程用于通信
分支线程只负责完成跟客户端的通信
二 .多进程实现TCP并发服务器
2.1流程框架
cpp
//定义信号处理函数
void handler(int signo)
{
if(signo == SIGCHLD)
{
while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) != 0);
}
}
//将SIGCHLD信号绑定到信号处理函数中
signal(SIGCHLD, handler);
sfd = socket(); //创建用于通信的套接字文件描述符
bind(); //绑定ip地址和端口号
listen(); //将套接字设置成被动监听状态
while(1)
{
newfd = accept(); //阻塞等待客户端连接请求，并为其创建一个新的用于通信的套接字问津描述符
pid = fork(); //创建子进程用于处理客户端
if(pid > 0)
{
//父进程
close(newfd);
}elseif(pid == 0)
{
//跟当前客户端进行通信
close(sfd); //关闭sfd
recv(); //阻塞读取消息
send(); //发送消息
close(newfd); //关闭套接字
exit(); //退出进程
}
}
close(sfd); //关闭监听2.2具体实现代码
cpp
#include<myhead.h>
#define SER_PORT 8888 //服务器端口号
#define SER_IP "192.168.125.113" //服务器ip地址
//定义信号处理函数
void handler(int signo)
{
//判断要处理的信号
if(signo == SIGCHLD)
{
while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) != 0);
}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
//将子进程的SIGCHLD（17）信号
//当子进程退出时，会向其父进程发送该信号
if(signal(SIGCHLD, handler) == SIG_ERR)
{
perror("signal error");
return -1;
}
//1、为通信创建一个端点
int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//参数1：说明使用的是ipv4通信域
//参数2：说明使用的是TCP面向连接的通信方式
//参数3：由于参数2中已经指定通信方式，填0即可
if(sfd == -1)
{
perror("socket error");
return -1;
}
printf("socket success sfd = %d\n", sfd); //3
//调用端口号快速重用函数
int reuse = 1;
if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
{
perror("setsockopt error");
return -1;
}
//2、绑定ip和端口号
//2.1 准备地址信息结构体
struct sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET; //通信域
sin.sin_port = htons(SER_PORT); //端口号
sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP); //ip地址
//2.2 绑定工作
if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) ==-1)
{
perror("bind error");
return -1;
}
printf("bind success\n");
//3、将套接字设置成被动监听状态
if(listen(sfd, 128)==-1)
{
perror("listen error");
return -1;
}
printf("listen success\n");
//4、阻塞等待客户端的连接
//4.1 定义用于接受客户端信息的容器
struct sockaddr_in cin;
socklen_t addrlen = sizeof(cin);
int newfd = -1; //客户端套接字变量
while(1)
{
//父进程
newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &addrlen);
if(newfd == -1)
{
perror("accept error");
return -1;
}
printf("[%s:%d]:发来连接请求\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port));
pid_t pid = fork(); //创建子进程
if(pid > 0)
{
//父进程体
//关闭newfd
close(newfd);
}else if(pid == 0)
{
//关闭sfd
close(sfd);
//5、与客户端进行相互通信
char rbuf[128] = ""; //读取消息内容的容器
while(1)
{
//清空容器
bzero(rbuf, sizeof(rbuf));
//从套接字中读取数据
//int res = read(newfd, rbuf, sizeof(rbuf));
int res = recv(newfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0);
if(res == 0)
{
printf("客户端已经下线\n");
break;
}
//将读取的消息展示出来
printf("[%s:%d]:%s\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), rbuf);
//将收到的消息处理一下，回复给客户端
strcat(rbuf, "*_*");
//讲消息发送给客户端
//write(newfd, rbuf, strlen(rbuf));
send(newfd, rbuf, strlen(rbuf), 0);
printf("发送成功\n");
}
//6、关闭套接字
close(newfd);
//退出子进程
exit(EXIT_SUCCESS);
}else
{
perror("fork error");
return -1;
}
}
close(sfd);
return 0;
}三.多线程实现并发服务器
3.1流程框架
cpp
//定义线程体函数
void *deal_cli_msg(void *arg)
{
//跟当前客户端进行通信
recv(); //阻塞读取消息
send(); //发送消息
close(newfd); //关闭套接字
pthread_exit(NULL); //退出线程
}
sfd = socket(); //创建用于通信的套接字文件描述符
bind(); //绑定ip地址和端口号
listen(); //将套接字设置成被动监听状态
while(1)
{
newfd = accept(); //阻塞等待客户端连接请求，并为其创建一个新的用于通信的套接字问津描述符
pthread_create(&tid, NULL, deal_cli_msg, &info); //创建分支线程用于跟客户端进行通信
pthread_detach(tid); //将线程设置成分离态
}
close(sfd); //关闭监听3.2具体实现代码
cpp
#include<myhead.h>
#define SER_PORT 8888 //服务器端口号
#define SER_IP "192.168.125.113" //服务器ip地址
//定义一个结构体类型，用于向线程体函数传递参数
struct Info
{
int newfd;
struct sockaddr_in cin;
};
//定义线程体函数
void * deal_cli_msg(void *arg)
{
//解析传递进来的数据
int newfd = ((struct Info*)arg)->newfd;
struct sockaddr_in cin = ((struct Info*)arg)->cin;
//5、与客户端进行相互通信
char rbuf[128] = ""; //读取消息内容的容器
while(1)
{
//清空容器
bzero(rbuf, sizeof(rbuf));
//从套接字中读取数据
//int res = read(newfd, rbuf, sizeof(rbuf));
int res = recv(newfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0);
if(res == 0)
{
printf("客户端已经下线\n");
break;
}
//将读取的消息展示出来
printf("[%s:%d]:%s\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), rbuf);
//将收到的消息处理一下，回复给客户端
strcat(rbuf, "*_*");
//讲消息发送给客户端
//write(newfd, rbuf, strlen(rbuf));
send(newfd, rbuf, strlen(rbuf), 0);
printf("发送成功\n");
}
//6、关闭套接字
close(newfd);
//退出线程
pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1、为通信创建一个端点
int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//参数1：说明使用的是ipv4通信域
//参数2：说明使用的是TCP面向连接的通信方式
//参数3：由于参数2中已经指定通信方式，填0即可
if(sfd == -1)
{
perror("socket error");
return -1;
}
printf("socket success sfd = %d\n", sfd); //3
//2、绑定ip和端口号
//2.1 准备地址信息结构体
struct sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET; //通信域
sin.sin_port = htons(SER_PORT); //端口号
sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP); //ip地址
//2.2 绑定工作
if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) ==-1)
{
perror("bind error");
return -1;
}
printf("bind success\n");
//3、将套接字设置成被动监听状态
if(listen(sfd, 128)==-1)
{
perror("listen error");
return -1;
}
printf("listen success\n");
//4、阻塞等待客户端的连接
//4.1 定义用于接受客户端信息的容器
struct sockaddr_in cin;
socklen_t addrlen = sizeof(cin);
while(1)
{
//accept函数会预选一个当前未分配的最小的文件描述符
//即使在阻塞过程中，有更小的文件描述符产生，本次操作的文件描述符也不会更改了
int newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &addrlen);
if(newfd == -1)
{
perror("accept error");
return -1;
}
printf("[%s:%d]:发来连接请求, newfd = %d\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd);
//定义要传递数据的结构体变量
struct Info buf = {newfd, cin};
//创建分支线程，用于通信
pthread_t tid = -1;
if(pthread_create(&tid, NULL, deal_cli_msg, &buf) == -1)
{
printf("pthread_create error\n");
return -1;
}
//将线程设置成分离态
pthread_detach(tid);
}
close(sfd);
return 0;
}