此篇博文先介绍最简单的服务器并发模型,此模型的大概框架如下:
main{
socket();
bind();
listen();
for(i=0;i
pid=fork();
if(pid==0)//子进程
do_child();
}
waitpid();
close(fd);
}
do_child(){
while(1){
accept();
read();
write();
close();
}
}
其实也很简单,程序开始就预先创建N个进程,创建的每一个子进程都循环调用accept函数阻塞在子进程,直到接收到新的客户端连接或者说是描述符s可读事件发生。而父进程只负责创建N个进程并等待进程的结束处理。
下面通过例子给大家介绍使用方法:
服务器程序:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUFFLEN 1024
#define SERVER_PORT 8888
#define BACKLOG 5
#define PIDNUMB 5
static void handle_connect(int s_s,int pid)
{
int s_c; /*客户端套接字文件描述符*/
struct sockaddr_in from; /*客户端地址*/
int len = sizeof(from);
printf("process %d is being to accept fd %d\n",pid,s_s);
/*主处理过程*/
while(1)
{
/*接收客户端连接*/
s_c = accept(s_s, (struct sockaddr*)&from, &len);
if(s_c > 0)
printf("process %d is being to handle client %d\n",pid,s_c);
time_t now; /*时间*/
char buff[BUFFLEN];/*收发数据缓冲区*/
int n = 0;
memset(buff, 0, BUFFLEN);/*清零*/
n = recv(s_c, buff, BUFFLEN,0);/*接收发送方数据*/
if(n > 0 && !strncmp(buff, "TIME", 4))/*判断是否合法接收数据*/
{
memset(buff, 0, BUFFLEN);/*清零*/
now = time(NULL);/*当前时间*/
sprintf(buff, "%24s\r\n",ctime(&now));/*将时间拷贝入缓冲区*/
send(s_c, buff, strlen(buff),0);/*发送数据*/
}
/*关闭客户端*/
close(s_c);
}
}
void sig_int(int num)
{
exit(1);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int s_s; /*服务器套接字文件描述符*/
struct sockaddr_in local; /*本地地址*/
signal(SIGINT,sig_int);
/*建立TCP套接字*/
s_s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
/*初始化地址接哦股*/
memset(&local, 0, sizeof(local));/*清零*/
local.sin_family = AF_INET;/*AF_INET协议族*/
local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/*任意本地地址*/
local.sin_port = htons(SERVER_PORT);/*服务器端口*/
/*将套接字文件描述符绑定到本地地址和端口*/
int err = bind(s_s, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local));
err = listen(s_s, BACKLOG);/*侦听*/
/*处理客户端连接*/
pid_t pid[PIDNUMB];
int i =0;
for(i=0;i
{
pid[i] = fork();
if(pid[i] == 0)/*子进程*/
{
printf("pid[%d]\n",getpid());
handle_connect(s_s,getpid());
}
}
while(1);
close(s_s);
return 0;
}
客户端程序:
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUFFLEN 1024
#define SERVER_PORT 8888
int main(int argc, char *argv[])
{
int s; /*服务器套接字文件描述符*/
struct sockaddr_in server; /*本地地址*/
char buff[BUFFLEN];/*收发数据缓冲区*/
int n = 0; /*接收字符串长度*/
/*建立TCP套接字*/
s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
/*初始化地址接哦股*/
memset(&server, 0, sizeof(server));/*清零*/
server.sin_family = AF_INET;/*AF_INET协议族*/
server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/*任意本地地址*/
server.sin_port = htons(SERVER_PORT);/*服务器端口*/
/*连接服务器*/
int err = connect(s, (struct sockaddr*)&server,sizeof(server));
memset(buff, 0, BUFFLEN);/*清零*/
strcpy(buff, "TIME");/*拷贝发送字符串*/
/*发送数据*/
send(s, buff, strlen(buff), 0);
memset(buff, 0, BUFFLEN);/*清零*/
/*接收数据*/
n = recv(s, buff, BUFFLEN, 0);
/*打印消息*/
if(n >0){
printf("TIME:%s\n",buff);
}
close(s);
return 0;
}
此模型面临一种“惊群”现象,也就是说连接到来之前所有子进程都处于睡眠状态,第一个链接到来会惊醒所有的子进程处于惊醒状态,但只有预先运行的子进程会处理这个连接,其他的子进程会检查内核维护的连接队列已经变成了0,那么这些子进程继续睡眠。
此模式最大的问题:
1 如何确定创建多少个进程,预先创建进程之后,无法再次修改进程数目
2 每个子进程都循环调用accept函数阻塞,浪费很多cpu和内存
针对上面提出的两个问题,有对应的解决方案(这两种方案都是实际工作中常用的方法,因为比较高级,处理起来比较复杂,所以放在后面的博文里面讲):
1 针对1问题,可以搭配动态创建进程的方法,实现动态和静态创建进程,提高灵活性
2 针对2问题,创建N个进程之前,父进程负责accept函数的调用,收到新的连接后按照一定规则给分发给子进程。而子进程只负责处理数据,不再调用accept函数。这样大大提高了cpu的效率!
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货