套接字模式—非阻塞模式开发（4）—— Server

原创

koma0769 2021-08-02 14:17:16 博主文章分类：C、VC/MFC ©著作权

文章标签 server 服务器 thread socket null 文章分类 Java 后端开发

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服务端代码仅四百余行，主要是AcceptThread与HelperThread两个线程函数难以理解，全部代码如下：

// Server.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include "stdafx.h" #include <iostream.h> #include <afx.h> #include <winbase.h> #include <winsock2.h> #include <process.h> #include <list> #include "Client.h" /* * 变量的第一个字母为小写且该字母表明该变量的类型，如 nErrCode.为整形的错误代码 * 函数的第一个字母为大写且表明函数的功能。如void AcceptThread(void).为接受连接的线程 */ #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") using namespace std; typedef list<CClient*> CLIENTLIST; //链表 #define SERVERPORT 5556 //服务器TCP端口 #define SERVER_SETUP_FAIL 1 //启动服务器失败 #define TIMEFOR_THREAD_EXIT 5000 //主线程睡眠时间 #define TIMEFOR_THREAD_HELP 1500 //清理资源线程退出时间 #define TIMEFOR_THREAD_SLEEP 500 //等待客户端请求线程睡眠时间 HANDLE hThreadAccept; //接受客户端连接线程句柄 HANDLE hThreadHelp; //释放资源线程句柄 SOCKET sServer; //监听套接字 BOOL bServerRunning; //服务器的工作状态 HANDLE hServerEvent; //关闭服务器事件对象 CLIENTLIST clientlist; //管理连接的链表 CRITICAL_SECTION csClientList; //保护链表的临界区对象 BOOL InitSever(void); //初始化 BOOL StartService(void); //启动服务 void StopService(void); //停止服务 BOOL CreateHelperAndAcceptThread(void); //创建接收客户端连接线程 void ExitServer(void); //服务器退出 void InitMember(void); //初始化全局变量 BOOL InitSocket(void); //初始化SOCKET void ShowTipMsg(BOOL bFirstInput); //显示提示信息 void ShowServerStartMsg(BOOL bSuc); //显示服务器已经启动 void ShowServerExitMsg(void); //显示服务器正在退出 DWORD __stdcall HelperThread(void *pParam); //释放资源 DWORD __stdcall AcceptThread(void *pParam); //接受客户端连接线程 void ShowConnectNum(); //显示客户端的连接数目 int main(int argc, char* argv[]) { //初始化服务器 if (!InitSever()) { ExitServer(); return SERVER_SETUP_FAIL; } //启动服务 if (!StartService()) { ShowServerStartMsg(FALSE); ExitServer(); return SERVER_SETUP_FAIL; } //停止服务 StopService(); //服务器退出 ExitServer(); return 0; } /** * 初始化 */ BOOL InitSever(void) { InitMember();//初始化全局变量 //初始化SOCKET if (!InitSocket()) return FALSE; return TRUE; } /** * 初始化全局变量 */ void InitMember(void) { InitializeCriticalSection(&csClientList); //初始化临界区 hServerEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL); //手动设置事件，初始化为无信息号状态 hThreadAccept = NULL; //设置为NULL hThreadHelp = NULL; //设置为NULL sServer = INVALID_SOCKET; //设置为无效的套接字 bServerRunning = FALSE; //服务器为没有运行状态 clientlist.clear(); //清空链表 } /** * 初始化SOCKET */ BOOL InitSocket(void) { //返回值 int reVal; //初始化Windows Sockets DLL WSADATA wsData; reVal = WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsData); //创建套接字 sServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(INVALID_SOCKET== sServer) return FALSE; //设置套接字非阻塞模式 unsigned long ul = 1; reVal = ioctlsocket(sServer, FIONBIO, (unsigned long*)&ul); if (SOCKET_ERROR == reVal) return FALSE; //绑定套接字 sockaddr_in serAddr; serAddr.sin_family = AF_INET; serAddr.sin_port = htons(SERVERPORT); serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; reVal = bind(sServer, (struct sockaddr*)&serAddr, sizeof(serAddr)); if(SOCKET_ERROR == reVal ) return FALSE; //监听 reVal = listen(sServer, SOMAXCONN); if(SOCKET_ERROR == reVal) return FALSE; return TRUE; } /** * 启动服务 */ BOOL StartService(void) { BOOL reVal = TRUE; //返回值 ShowTipMsg(TRUE); //提示用户输入 char cInput; //输入字符 do { cin >> cInput; if ('s' == cInput || 'S' == cInput) { if (CreateHelperAndAcceptThread()) //创建清理资源和接受客户端请求的线程 { ShowServerStartMsg(TRUE); //创建线程成功信息 }else{ reVal = FALSE; } break;//跳出循环体 }else{ ShowTipMsg(TRUE); } } while(cInput != 's' &&//必须输入's'或者'S'字符 cInput != 'S'); return reVal; } /** * 停止服务 */ void StopService(void) { BOOL reVal = TRUE; //返回值 ShowTipMsg(FALSE); //提示用户输入 char cInput; //输入的操作字符 for (;bServerRunning;) { cin >> cInput; if (cInput == 'E' || cInput == 'e') { if (IDOK == MessageBox(NULL, "Are you sure?", //等待用户确认退出的消息框 "Server", MB_OKCANCEL)) { break;//跳出循环体 }else{ Sleep(TIMEFOR_THREAD_EXIT); //线程睡眠 } }else{ Sleep(TIMEFOR_THREAD_EXIT); //线程睡眠 } } bServerRunning = FALSE; //服务器退出 ShowServerExitMsg(); //显示服务器退出信息 Sleep(TIMEFOR_THREAD_EXIT); //给其他线程时间退出 WaitForSingleObject(hServerEvent, INFINITE);//等待清理资源线程发送的事件 return; } /** * 显示提示信息 */ void ShowTipMsg(BOOL bFirstInput) { if (bFirstInput)//第一次 { cout << endl; cout << endl; cout << "**********************" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "* s(S): Start server *" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "**********************" << endl; cout << "Please input:" << endl; }else{//退出服务器 cout << endl; cout << endl; cout << "**********************" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "* e(E): Exit server *" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "**********************" << endl; cout << " Please input:" << endl; } } /** * 释放资源 */ void ExitServer(void) { DeleteCriticalSection(&csClientList); //释放临界区对象 CloseHandle(hServerEvent); //释放事件对象句柄 closesocket(sServer); //关闭SOCKET WSACleanup(); //卸载Windows Sockets DLL } /** * 创建释放资源线程和接收客户端请求线程 */ BOOL CreateHelperAndAcceptThread(void) { bServerRunning = TRUE;//设置服务器为运行状态 //创建释放资源线程 unsigned long ulThreadId; hThreadHelp = CreateThread(NULL, 0, HelperThread, NULL, 0, &ulThreadId); if( NULL == hThreadHelp) { bServerRunning = FALSE; return FALSE; }else{ CloseHandle(hThreadHelp); } //创建接收客户端请求线程 hThreadAccept = CreateThread(NULL, 0, AcceptThread, NULL, 0, &ulThreadId); if( NULL == hThreadAccept) { bServerRunning = FALSE; return FALSE; }else{ CloseHandle(hThreadAccept); } return TRUE; } /** * 显示启动服务器成功与失败消息 */ void ShowServerStartMsg(BOOL bSuc) { if (bSuc) { cout << "**********************" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "* Server succeeded! *" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "**********************" << endl; }else{ cout << "**********************" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "* Server failed ! *" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "**********************" << endl; } } /** * 显示退出服务器消息 */ void ShowServerExitMsg(void) { cout << "**********************" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "* Server exit... *" << endl; cout << "* *" << endl; cout << "**********************" << endl; } /** * 接受客户端连接 */ DWORD __stdcall AcceptThread(void* pParam) { SOCKET sAccept; //接受客户端连接的套接字 sockaddr_in addrClient; //客户端SOCKET地址 for (;bServerRunning;) //服务器的状态 { memset(&addrClient, 0, sizeof(sockaddr_in)); //初始化 int lenClient = sizeof(sockaddr_in); //地址长度 sAccept = accept(sServer, (sockaddr*)&addrClient, &lenClient); //接受客户请求 if(INVALID_SOCKET == sAccept ) { int nErrCode = WSAGetLastError(); if(nErrCode == WSAEWOULDBLOCK) //无法立即完成一个非阻挡性套接字操作 { Sleep(TIMEFOR_THREAD_SLEEP); continue;//继续等待 }else { return 0;//线程退出 } } else//接受客户端的请求 { CClient *pClient = new CClient(sAccept,addrClient); //创建客户端对象 EnterCriticalSection(&csClientList); //进入在临界区 clientlist.push_back(pClient); //加入链表 LeaveCriticalSection(&csClientList); //离开临界区 pClient->StartRuning(); //为接受的客户端建立接收数据和发送数据线程 } } return 0;//线程退出 } /** * 清理资源 */ DWORD __stdcall HelperThread(void* pParam) { for (;bServerRunning;)//服务器正在运行 { EnterCriticalSection(&csClientList);//进入临界区 //清理已经断开的连接客户端内存空间 CLIENTLIST::iterator iter = clientlist.begin(); for (iter; iter != clientlist.end();) { CClient *pClient = (CClient*)*iter; if (pClient->IsExit()) //客户端线程已经退出 { clientlist.erase(iter++); //删除节点 delete pClient; //释放内存 pClient = NULL; }else{ iter++; //指针下移 } } LeaveCriticalSection(&csClientList);//离开临界区 Sleep(TIMEFOR_THREAD_HELP); } //服务器停止工作 if (!bServerRunning) { //断开每个连接,线程退出 EnterCriticalSection(&csClientList); CLIENTLIST::iterator iter = clientlist.begin(); for (iter; iter != clientlist.end();) { CClient *pClient = (CClient*)*iter; //如果客户端的连接还存在，则断开连接，线程退出 if (pClient->IsConning()) { pClient->DisConning(); } ++iter; } //离开临界区 LeaveCriticalSection(&csClientList); //给连接客户端线程时间，使其自动退出 Sleep(TIMEFOR_THREAD_SLEEP); //进入临界区 EnterCriticalSection(&csClientList); //确保为每个客户端分配的内存空间都回收。 //如果不加入while这层循环，可能存在这样的情况。当pClient->IsExit()时，该线程还没有退出。 //那么就需要从链表的开始部分重新判断。 while ( 0 != clientlist.size()) { iter = clientlist.begin(); for (iter; iter != clientlist.end();) { CClient *pClient = (CClient*)*iter; if (pClient->IsExit()) //客户端线程已经退出 { clientlist.erase(iter++); //删除节点 delete pClient; //释放内存空间 pClient = NULL; }else{ iter++; //指针下移 } } //给连接客户端线程时间，使其自动退出 Sleep(TIMEFOR_THREAD_SLEEP); } LeaveCriticalSection(&csClientList);//离开临界区 } clientlist.clear(); //清空链表 SetEvent(hServerEvent); //通知主线程退出 return 0; }