linux 多进程实现并发服务器 多线程并发

合集 - 网络编程(16)

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收起

TCP通信并发**

　　要实现TCP通信服务器处理并发任务，使用多线程或多进程来解决。

　　思路：

　　　　1. 一个父进程，多个子进程

　　　　2. 父进程负责等待并接受客户端的连接

　　　　3. 完成通信，接受一个客户端连接，就创建一个子进程用于通信。

客户端：

//TCP通信的客户端

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    //1.创建套接字
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(fd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    //2.连接服务器端
    struct sockaddr_in serveraddr;
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, "10.0.8.5", &serveraddr.sin_addr.s_addr);//本机 ip
    serveraddr.sin_port = htons(9999);
    int ret = connect(fd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
    if(ret == -1)
    {
        perror("connect");
        exit(-1);
    }
    //3.通信
    char recvBuf[1024] = {0};
    int i = 0;
    while(1)
    {
        sprintf(recvBuf, "data : %d\n",i++);
        //给服务器端发送数据
        write(fd, recvBuf, strlen(recvBuf));//要发送\n换行符 应该为 strlen(recvBuf)+1
        //读取数据
        int len = read(fd, recvBuf, sizeof(recvBuf));
        if(len == -1)
        {
            perror("read");
            exit(-1);
        }
        else if(len > 0)
        {
            printf("recv server data: %s\n",recvBuf);
        }
        else if(len == 0)
        {
            //表示客户端断开连接
            printf("server closed...\n");
            break;
        }
        sleep(1);
    }
    //关闭连接
    close(fd);
    return 0;
}

服务器端：

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <wait.h>
#include <errno.h>
void recyleChild(int arg)
{
    while(1)
    {
        int ret = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);            
        if(ret == -1)
        {
            //所有的子进程都回收完了
            break;
        }
        else if(ret == 0)
        {
            //还有子进程
            break;
        }
        else if(ret > 0)
        {
            //被回收了
            printf("子进程 %d 被回收了\n",ret);
        }
    }
}

int main()
{
    struct sigaction act;
    act.sa_flags = 0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);//清空掩码
    act.sa_handler = recyleChild;
    //注册信号捕捉
    sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);
    //创建socket
    int lfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(lfd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(9999);
    saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    // 绑定
    int ret = bind(lfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
    if(ret == -1)
    {
        perror("bind");
        exit(-1);//exit(0);//0为正常退出 -1 为异常退出
    }
    //监听
    ret = listen(lfd, 128);
    if(ret == -1)
    {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }
    //不断循环等待客户端连接
    while(1)//并发通信
    {
        struct sockaddr_in cliaddr;
        int len = sizeof(cliaddr);
        //接受连接
        int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &len);
        if(cfd == -1)
        {
            //终止客户端后,同一客户端要重新连接会软中断,导致无法连接, 且产出accept错误
            //需要判断是该错误的情况下, 执行下一次循环
            if(errno == EINTR)
            {
                continue;//执行下一次循环
            }
            perror("accept");
            exit(-1);
        }
        //每一个连接进来，创建一个子进程和客户端通信
        pid_t pid = fork();
        if(pid == 0)
        {
            //子进程
            //获取客户端信息
            char cliIP[16];
            inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr.s_addr, cliIP, sizeof(cliIP));
            unsigned short cliPort = ntohs(cliaddr.sin_port);
            printf("client ip is : %s, port is %d\n",cliIP,cliPort);
            //接受客户端发来的数据
            char recvBuf[1024] = {0};
            while(1)
            {
                int len = read(cfd, &recvBuf, sizeof(recvBuf));
                if(len == -1)
                {
                    perror("read");
                    exit(-1);
                }
                else if(len > 0)
                {
                    printf("recv client : %s\n",recvBuf);
                }
                else
                {
                    printf("client closed...\n");    
                    break;
                }
                write(cfd, recvBuf,strlen(recvBuf) + 1);//发送加入换行符
            }
            close(cfd);
            exit(0);//退出当前子进程
            //退出后要回收子进程资源,wait是阻塞的,不能接受另一个客户端,不能在父进程中进行子进程回收,通过信号回收
        }
    }
    close(lfd);//监听
    return 0;
}

多线程服务器端：

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
//working传入需要三个参数, 但pthread_create只能传入一个参数, 将其封装到一个结构体中使用
struct sockInfo
{
    int fd;//通信的文件描述符
    struct sockaddr_in addr;//客户端信息
    pthread_t tid;//线程号
};
struct sockInfo sockinfos[128];
void * working(void * arg)
{
    //子线程和客户端进行通信 cfd 客户端的信息 线程号
    //获取客户端信息
    struct sockInfo * pinfo = (struct sockInfo *)arg;
    char cliIp[16];
    inet_ntop(AF_INET, &pinfo->addr.sin_addr.s_addr, cliIp, sizeof(cliIp));
    unsigned short cliPort = ntohs(pinfo->addr.sin_port);
    printf("client ip is: %s, port is %d\n",cliIp, cliPort);
    //接收客户端发来的数据
    char recvBuf[1024];
    while(1)
    {
        int len = read(pinfo->fd, &recvBuf, sizeof(recvBuf));
        if(len == -1)
        {
            perror("read");
            exit(-1);
        }
        else if(len > 0)
        {
            printf("recv client : %s\n",recvBuf);
        }
        else if(len == 0)
        {
            printf("client closed...\n");
            break;
        }
        write(pinfo->fd, recvBuf, strlen(recvBuf) + 1);
    }
    close(pinfo->fd);
    return NULL;
}
int main()
{
    //创建socket
    int lfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(lfd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(9999);
    saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    // 绑定
    int ret = bind(lfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
    if(ret == -1)
    {
        perror("bind");
        exit(-1);//exit(0);//0为正常退出 -1 为异常退出
    }
    //监听
    ret = listen(lfd, 128);
    if(ret == -1)
    {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }
    //初始化数据
    int max = sizeof(sockinfos)/sizeof(sockinfos[0]);//128
    for(int i = 0; i < max; i++)
    {
        bzero(&sockinfos[i], sizeof(sockinfos[i]));
        sockinfos[i].fd = -1;// -1无效文件描述符,表示可用
        sockinfos[i].tid = -1;
    }
    //循环等待客户端连接,一旦一个客户端连接进来, 就创建一个子线程进行通信
    while(1)
    {
        struct sockaddr_in cliaddr;
        int len = sizeof(cliaddr);
        //接受连接
        int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &len);
        struct sockInfo  * pinfo;
        for(int i = 0; i < max; i++)
        {
            //从这个数组中找到一个可用的 sockInfo元素
            if(sockinfos[i].fd == -1)
            {
                pinfo = &sockinfos[i];
                break;
            }
            if(i == max -1 )
            {
                sleep(1);
                i--;
            }
        }
        pinfo->fd = cfd;
        memcpy(&pinfo->addr, &cliaddr, len);
        //创建子线程
        pthread_create(&pinfo->tid, NULL, working, pinfo);//pinfo.tid 原为 pthread_t pid, &pid
        pthread_detach(pinfo->tid);
    }
    close(lfd);
    return 0;
}