并发服务器

 优点:1)可以同时处理多个客户端请求,创建子进程或者分支线程来处理客户端的请求

            2)父进程/主线程只负责连接,子进程/分支线程只负责与客户端进行交互;

1、多进程并发服务器

 父进程只负责连接,子进程只负责与客户端进行交互;

模型

void handler(int sig)
{
	//回收僵尸进程
	//回收成功则再回收一次,直到回收失败或者没有回收到为止
	while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);
}

//捕获17号信号 SIGCHLD
sighandler_t s = signal(17, handler);

sfd = socket();
bind();
listen();
while(1)
{
    newfd = accept();
    pid = fork();
    if(pid > 0)
    {
        close(newfd);
    }
    else if(0 == pid)
    {
        close(sfd);
        while(1)
        {
            recv();
            send();
        }
        close(newfd);
        exit(0);
    }
}
close(sfd);

捕捉子进程退出时发出的17号信号 SIGCHLD,并使用信号处理函数回收子进程的资源,防止僵尸进程的产生

//捕获17号信号
	sighandler_t s = signal(17,handler);
	if(SIG_ERR == s)
	{
		ERR_MSG("signal");
		return -1;
	}
//信号处理函数
void handler(int sig)
{
    //用非阻塞的形式回收僵尸进程, 如果成功回收,则再回收一次,直到回收子进程失败,或者没有收到为止
	while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG) > 0);
}

 实现交互的函数

//负责与客户端的交互
int rcv_cli_mag(int newfd,struct sockaddr_in cin)
{
	char buf[128] = "";
	ssize_t res = 0;
	while(1)
	{
		bzero(buf, sizeof(buf));
		//循环接收
		res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);
		if(res < 0)
		{
			ERR_MSG("recv");
			return -1;
		}
		else if(0 == res)
		{
			printf("[%s : %d] newfd = %d client off-line\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd);
			break;
		}
		printf("[%s : %d] newfd = %d : %s\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd,buf);
		
		//发送数据
		strcat(buf,"*_*");
		if(send(newfd,buf,sizeof(buf),0) < 0)
		{
			ERR_MSG("send");
			return -1;
		}
		printf("send message success\n");
	}
	return 0;
}

 宏函数与主函数

//打印错误信息的宏函数
#define ERR_MSG(msg)  do{\
	fprintf(stderr,"__%d__",__LINE__);\
	perror(msg);\
}while(0)

#define PORT 8888   //范围为1024~49151
#define IP "192.168.31.48"      //本机IP,用ifconfig查看

typedef void (*sighandler_t)(int);

int rcv_cli_mag(int newfd,struct sockaddr_in cin);

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//捕获17号信号
	sighandler_t s = signal(17,handler);
	if(SIG_ERR == s)
	{
		ERR_MSG("signal");
		return -1;
	}

	//创建流式套接字
	int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sfd < 0)
	{
		ERR_MSG("socket");
		return -1;
	}
	printf("create socket success\n");

	//允许端口快速重用
	int reuse = 1;
	if(setsockopt(sfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))<0)
	{
		ERR_MSG("setsockopt");
		return -1;
	}

	//填充地址信息结构体,真实的地址信息结构体与协议族相关
	//AF_INET,所以详情请看man 7 ip
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family      = AF_INET;
	sin.sin_port        = htons(PORT);    //网络字节序的端口号
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);  //网络字节序的IP地址

	//将地址信息结构体绑定到套接字上
	if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))<0)
	{
		ERR_MSG("bind");
		return -1;
	}
	printf("bind success\n");

	//将套接字转为监听状态,让内核监听是否有客户端连接
	if(listen(sfd,8)<0)
	{
		ERR_MSG("listen");
		return -1;
	}
	printf("listen success\n");

	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t addrlen = sizeof(cin);

	int newfd =0;
	pid_t pid =0;

	//从已完成连接的队列头中,取出一个客户端的信息,创建生成一个新的套接字文件描述符,
	//该文件描述符才是与客户端通信的文件描述符

	while(1)
	{
		//父进程只负责连接
		newfd = accept(sfd,(struct sockaddr*)&cin,&addrlen);
		if(newfd < 0)
		{
			perror("accept");
			return -1;
		}

		//网络字节序的IP-->点分十进制  网络字节序的port-->本机字节序
		printf("[%s : %d] newfd = %d\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd);
		
		//一旦连接成功,创建一个子进程用于交互
		pid = fork();
		if(pid >0)
		{
			close(newfd);
		}
		else if(0 == pid)
		{
			close(sfd);

			//子进程负责与客户端交互
			rcv_cli_mag(newfd,cin);

			close(newfd);
			//交互结束后,不能让子进程继续执行后面的代码,需要直接退出
			exit(0);
		}
		else
		{
			ERR_MSG("fork");
			return -1;
		}
	}
	//关闭文件
	close(sfd);
	return 0;
}

2、多线程并发服务器

 主线程只负责连接,分支线程只负责与客户端进行交互

模型

sfd = socket();
bind();
listen();

struct msg cliInfo;
while(1)
{
	newfd = accept();
    cliInfo.newfd = newfd;
    pthread_create(&tid, NULL, callback, &cliInfo);
}

void* callBack(void* arg)
{
    pthread_detach(pthread_self());
    while(1)
    {
        recv();
        send();
    }
    close(newfd);
    pthread_exit()
}

 使用pthread_detach函数分离线程,线程退出后,自动回收线程资源

主线程传入分支线程的

 分支线程实现交互

void* rcv_cli_msg(void* arg)
{
	//分离分支线程
	pthread_detach(pthread_self());

	int newfd = (*(struct msg*)arg).newfd;
	struct sockaddr_in cin = (*(struct msg*)arg).cin;

	char buf[128] = "";
	ssize_t res = 0;
	while(1)
	{
		bzero(buf, sizeof(buf));
		//循环接收
		res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);
		if(res < 0)
		{
			ERR_MSG("recv");
			return NULL;
		}
		else if(0 == res)    //表明客户端已下线
		{
            //打印下线提醒
			printf("[%s : %d] newfd = %d client off-line\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd);
			break;    //退出该分支线程
		}
		printf("[%s : %d] newfd = %d : %s\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd,buf);

		//发送数据
		strcat(buf,"*_*");
		if(send(newfd,buf,sizeof(buf),0) < 0)
		{
			ERR_MSG("send");
			return NULL;
		}
		printf("send message success\n");
	}
	close(newfd);

	pthread_exit(NULL);
}

宏函数、宏定义与主函数

//打印错误信息的宏函数
#define ERR_MSG(msg)  do{\
	fprintf(stderr,"__%d__",__LINE__);\
	perror(msg);\
}while(0)

#define PORT 8888   //范围为1024~49151
#define IP "192.168.31.48"      //本机IP,用ifconfig查看

struct msg
{
	int newfd;
	struct sockaddr_in cin;
};

void* rcv_cli_msg(void* arg);

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建流式套接字
	int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sfd < 0)
	{
		ERR_MSG("socket");
		return -1;
	}
	printf("create socket success\n");

	//允许端口快速重用
	int reuse = 1;
	if(setsockopt(sfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))<0)
	{
		ERR_MSG("setsockopt");
		return -1;
	}

	//填充地址信息结构体,真实的地址信息结构体与协议族相关
	//AF_INET,所以详情请看man 7 ip
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family      = AF_INET;
	sin.sin_port        = htons(PORT);    //网络字节序的端口号
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);  //网络字节序的IP地址

	//将地址信息结构体绑定到套接字上
	if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))<0)
	{
		ERR_MSG("bind");
		return -1;
	}
	printf("bind success\n");

	//将套接字转为监听状态,让内核监听是否有客户端连接
	if(listen(sfd,10)<0)
	{
		ERR_MSG("listen");
		return -1;
	}
	printf("listen success\n");

	int newfd = 0;
	pthread_t tid;
	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t addrlen = sizeof(cin);
	struct msg cliinfo;
	//从已完成连接的队列头中,取出一个客户端的信息,创建生成一个新的套接字文件描述符,
	//该文件描述符才是与客户端通信的文件描述符
	while(1)
	{
		//主线程负责连接
		newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &addrlen);
		if(newfd <0)
		{
			ERR_MSG("accept");
			return -1;
		}
		//网络字节序的IP-->点分十进制  网络字节序的port-->本机字节序
		printf("[%s : %d] newfd = %d\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd);

		cliinfo.newfd = newfd;
		cliinfo.cin = cin;
		//一旦连接成功后,创建一个分支线程用于与客户端交互
		if(pthread_create(&tid,NULL, rcv_cli_msg,(void*)&cliinfo) != 0)
		{
			ERR_MSG("pthread_create");
			return -1;
		}

	}

	//关闭文件
	close(sfd);
	return 0;
}