00. 目录
01. 概述
服务器设计技术有很多,按使用的协议来分有 TCP 服务器和 UDP 服务器,按处理方式来分有循环服务器和并发服务器。
循环服务器与并发服务器模型
在网络程序里面,一般来说都是许多客户对应一个服务器(多对一),为了处理客户的请求,对服务端的程序就提出了特殊的要求。
目前最常用的服务器模型
- 循环服务器:服务器在同一时刻只能响应一个客户端的请求。
- 并发服务器:服务器在同一时刻可以响应多个客户端的请求。
02. 多线程服务器
多线程服务器是对多进程的服务器的改进,由于多进程服务器在创建进程时要消耗较大的系统资源,所以用线程来取代进程,这样服务处理程序可以较快的创建。据统计,创建线程与创建进程要快 10100 倍,所以又把线程称为“轻量级”进程。线程与进程不同的是:一个进程内的所有线程共享相同的全局内存、全局变量等信息,这种机制又带来了同步问题。
03. 多线程服务器实现思路
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04. 多线程服务器实现
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>
/************************************************************************
函数名称: void *client_process(void *arg)
函数功能: 线程函数,处理客户信息
函数参数: 已连接套接字
函数返回: 无
************************************************************************/
void *client_process(void *arg)
{
int recv_len = 0;
char recv_buf[1024] = ""; // 接收缓冲区
int connfd = (int)arg; // 传过来的已连接套接字
// 接收数据
while((recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0)
{
printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 打印数据
send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 给客户端回数据
}
printf("client closed!\n");
close(connfd); //关闭已连接套接字
return NULL;
}
//===============================================================
// 语法格式: void main(void)
// 实现功能: 主函数,建立一个TCP并发服务器
// 入口参数: 无
// 出口参数: 无
//===============================================================
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd = 0; // 套接字
int connfd = 0;
int err_log = 0;
struct sockaddr_in my_addr; // 服务器地址结构体
unsigned short port = 8080; // 监听端口
pthread_t thread_id;
printf("TCP Server Started at port %d!\n", port);
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建TCP套接字
if(sockfd < 0)
{
perror("socket error");
exit(-1);
}
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)); // 初始化服务器地址
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(port);
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
printf("Binding server to port %d\n", port);
// 绑定
err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
if(err_log != 0)
{
perror("bind");
close(sockfd);
exit(-1);
}
// 监听,套接字变被动
err_log = listen(sockfd, 10);
if( err_log != 0)
{
perror("listen");
close(sockfd);
exit(-1);
}
printf("Waiting client...\n");
while(1)
{
char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 用于保存客户端IP地址
struct sockaddr_in client_addr; // 用于保存客户端地址
socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr); // 必须初始化!!!
//获得一个已经建立的连接
connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
if(connfd < 0)
{
perror("accept this time");
continue;
}
// 打印客户端的 ip 和端口
inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
printf("----------------------------------------------\n");
printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));
if(connfd > 0)
{
//由于同一个进程内的所有线程共享内存和变量,因此在传递参数时需作特殊处理,值传递。
pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)connfd); //创建线程
pthread_detach(thread_id); // 线程分离,结束时自动回收资源
}
}
close(sockfd);
return 0;
}
注意,上面例子给线程传参有很大的局限性,最简单的一种情况,如果我们需要给线程传多个参数,这时候我们需要结构体传参,这种值传递编译都通不过,这里之所以能够这么值传递,因为在32位系统中int 长度时 4 个字节, void * 长度也是 4 个字节。