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Linux TCP server系列（1）-简单TCP服务器+多进程处理客户请求

2011-09-15 09:53  Aga.J  阅读(8723)  评论(1)  编辑  收藏  举报

目标：
  完成一个精简TCP服务器，可接收来自多个用户的请求，并返回结果。


思路：
  （1）服务器
      C++ TCP服务器的实现主要由以下几个函数来完成：
        a）socket
     创建服务器监听套接字
  b）bind
     绑定服务器监听信息到套接字上
  c）listen
     开始监听，接收客户端的TCP连接
  d）accept
     从listen所维护的队列中取出一条已连接的TCP，返回该连接的socket描述字
        e）服务器客户端在连接socket描述字上进行消息通信
  f） close
     关闭打开着的套接字
      为了更好的服务多个发起请求的客户端，在e步骤上，我们使用fork以派生子进程来独立处理每个客户端的请求。
      if( (childpid=fork())==0)
     {
      close(listenfd);         //从父进程复制下来的监听socket描述符要关闭。
      //communication(connfd);
      exit(0);
     }
（2）客户端
    客户端的实现主要由以下函数完成：
     a）socket
        创建客户端连接套接字
    b）connect
    向指定服务器发起连接请求
     c）服务器客户端在连接socket描述字上进行消息通信
     d）close
        关闭打开着的套接字


实现：

server.cpp 
 1 #include<sys/types.h>
 2 #include<sys/socket.h>
 3 #include<strings.h>
 4 #include<arpa/inet.h>
 5 #include<unistd.h>
 6 #include<stdlib.h>
 7 #include<stdio.h>
 8 #include<string.h>
 9 #include<errno.h>
10 #include<signal.h>
11 #include<sys/wait.h>
12 
13 #define LISTEN_PORT 84
14 void str_echo(int sockfd)
15 {
16     ssize_t n;
17     char line[512];
18 
19     printf("ready to read\n");
20     while( (n=read(sockfd,line,512))>0 )
21     {
22             line[n]='\0';
23             printf("Client: %s\n",line);
24             bzero(&line,sizeof(line));
25     }
26     printf("end read\n");
27 }
28 
29 int main(int argc, char **argv)
30 {
31     int listenfd, connfd;
32     pid_t childpid;
33     socklen_t chilen;
34 
35     struct sockaddr_in chiaddr,servaddr;
36 
37     listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
38     if(listenfd==-1)
39     {
40         printf("socket established error: %s\n",(char*)strerror(errno)); return -1;
41     }
42 
43     bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
44     servaddr.sin_family=AF_INET;
45     servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
46     servaddr.sin_port=htons(LISTEN_PORT);
47 
48     int bindc=bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));
49     if(bindc==-1)
50     {
51         printf("bind error: %s\n",strerror(errno)); return -1;
52     }
53 
54     listen(listenfd,5);
55     for(;;)
56     {
57         chilen=sizeof(chiaddr);
58 
59         connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&chiaddr,&chilen);
60         if(connfd==-1)
61         {    printf("accept client error: %s\n",strerror(errno)); return -1; }
62         else        
63             printf("client connected\n");
64 
65         if((childpid=fork())==0)
66         {
67             close(listenfd);
68             printf("client from %s\n",inet_ntoa(chiaddr.sin_addr));
69             str_echo(connfd);
70             exit(0);    
71         }
72         else if (childpid<0)
73             printf("fork error: %s\n",strerror(errno));
74         close(connfd);
75     }
76 }

client.cpp

 1 #include<sys/types.h>
 2 #include<stdlib.h>
 3 #include<stdio.h>
 4 #include<unistd.h>
 5 #include<sys/socket.h>
 6 #include<strings.h>
 7 #include<string.h>
 8 #include<arpa/inet.h>
 9 #include<errno.h>
10 
11 #define SERVER_PORT 84
12 void str_cli(char *data,int sockfd)
13 {
14     char recv[512];
15 
16     int wc=write(sockfd,data,strlen(data));
17 
18     exit(0);
19 }
20 int main(int argc, char **argv)
21 {
22     int sockfd;
23     struct sockaddr_in servaddr;
24 
25     if(argc!=3)
26         return -1;
27 
28     sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
29     if(sockfd==-1)
30     {
31         printf("socket established error: %s\n",(char*)strerror(errno)); return -1;
32     }
33 
34     bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
35     servaddr.sin_family=AF_INET;
36     servaddr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
37     inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr);
38 
39     printf("client try to connect\n");
40     int conRes=connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));
41     if(conRes==-1)
42     {    
43         printf("connect error: %s\n",strerror(errno)); return -1;
44     }
45 
46     str_cli(argv[2],sockfd);
47 
48     exit(0);
49 }

 

分析：
   最简单的服务器仅能完成基本的通信，并没有考虑其他边界或者异常情况，同时，采用子进程处理客户端连接，一旦子进程数量增多，并且子进程需要长时间的运行，那么服务器性能将严重下降。