循环服务器-编程知识

一、服务器模型

在网络程序里面,通常都是一个服务器处理多个客户机。
为了处理多个客户机的请求, 服务器端的程序有不同的处理方式。

1、循环服务器模型

socket()；
bind();
liste();
while(1)
{
accept();
while(1)
{
recv
ret==0;
break;
}
close(acceptfd);
}
close(sockfd);

2、并发服务器模型

同一时刻相应多个客户端（tcp）。多进程模型/多线程模型/IO多路复用（select、poll、epoll）

socket（）；
bind（）；
listen()
while(1)
{
accept();
if(fork()==0)
{
    while(1)
    {
    recv
    ret==0;
    break;
    }
    close(acceptfd);
    exit();
    }   
     else
    {}}

注意：收到客户端消息后，打印下是来自哪个客户端的数据（来电显示）

使用SIGCHLD来处理子进程结束的信号，信号函数中回收进程资源。

3、多进程特点总结

fork之前的代码被复制，但是不会重新执行一遍；fork之后的代码被复制，并且再被执行一遍。
fork之后两个进程相互独立，子进程拷贝了父进程的所有代码，但内存空间独立
fork之前打开文件，fork之后拿到的是同一个文件描述符，操作的是同一个文件指针

/*服务器创建代码 */
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>void handler(int arg)
{
    waitpid(-1, NULL, WNOHANG);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    if (argc < 2)
    {
        printf("plase input <ip><port>\n");
        return -1;
    }
    //1.创建套接字,用于链接
    int sockfd;
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("socket err");
        return -1;
    }
    printf("sockfd:%d\n", sockfd);
    //2.绑定 ip+port 填充结构体
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;                   //协议族ipv4
    saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));        //端口号,htons将无符号短整数hostshort从主机字节顺序到网络字节顺序。
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0"); //ip地址,转化为16进制表示
    socklen_t len = sizeof(saddr);                //结构体大小
    //bind绑定ip和端口
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, len) < 0)
    {
        perror("bind err");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");
    //3.启动监听,把主动套接子变为被动套接字
    if (listen(sockfd, 6) < 0)
    {
        perror("listen err");
        return -1;
    }
    printf("listen success\n");
    //4.阻塞等待客户端的链接请求
    int acceptfd;
    char buf[64];
    int ret;
    while (1)
    {
        acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, &len);
        //获取客户端的ip和端口,(struct sockaddr *)&saddr:用来存放返回的ip,和端口
        if (acceptfd < 0)
        {
            perror("accept err");
            return -1;
        }
        printf("client ip:%s ,port:%d\n", inet_ntoa(saddr.sin_addr), ntohs(saddr.sin_port));
        printf("connect success\n");
        signal(SIGCHLD, handler);
        pid_t pid = fork(); //创建子进程
        if (pid < 0)
        {
            perror("fork err");
            return -1;
        }
        else if (pid == 0)
        {
            while (1)
            {
                ret = recv(acceptfd, buf, sizeof(buf), 0);
                if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0) //接收到quit退出
                {
                    break;
                }
                if (ret < 0)
                {
                    perror("recv err.");
                    return -1;
                }
                else if (ret == 0) //客户端退出
                {
                    printf("client exit\n");                    break;
                }
                else
                {
                    printf("buf:%s\n", buf);
                }
            }
            close(acceptfd);//关闭子进程的文件描述副
            close(sockfd);//关闭子进程的套接字文件描述符,不影响主进程套接字
            exit(0);
        }
        close(acceptfd);//关闭主进程打开的文件描述符,
                        //为下次循环开辟的文件描述符空位置,否则只能连续开辟文件描述符到1024个
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

4、多线程模型

每来一个客户端连接，开一个子线程来专门处理客户端的数据，实现简单，占用资源较少，属于使用比较广泛的模型：

socket();
bind();
listen();
while(1)
{
accept();
pthread_creat();
pthread_detach();
}

1)多线程服务器

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>void *mythread(void *arg)
{
    int acceptfd= *((int *)arg);
    int ret;
    char buf[128];
    while (1)
    {
        ret=recv(acceptfd,buf,sizeof(buf),0);
        if (ret < 0)
        {
            perror("recv err.");
            return -1;
        }else if (ret ==0)
        {
            printf("%d client exit\n",acceptfd);
            close(acceptfd);
            break;
        }else
        {
            printf("buf:%s\n",buf);
        }
    }
    pthread_exit(NULL);
}int main(int argc, char const *argv[])
{    if (argc != 2)
    {
        printf("please input %s <port>\n", argv[0]);
        return -1;
    }
    // 1.创建流式套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 链接
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("socket err.");
        return -1;
    }
    printf("sockfd:%d\n", sockfd); // 3
    // 填充ipv4的通信结构体    struct sockaddr_in saddr, caddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); //"8888" int a= atoi("8888")//a=8888
    // saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);    // 设置服务器自动获取自己主机的ip
    //  saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//INADDR_ANY  0x00000000 "0.0.0.0"
    //  saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");    socklen_t len = sizeof(caddr);    // 2.绑定套接字 ip和端口(自己)
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr)) < 0)
    {
        perror("bind err.");
        return -1;
    }
    printf("bind ok.\n");    // 3.监听
    if (listen(sockfd, 5) < 0)
    {
        perror("listen err.");
        return -1;
    }
    printf("listen ok.\n");
    while (1)
    {
        int acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&caddr, &len);
        if (acceptfd < 0) // 4
        {
            perror("accept err.");
            return -1;
        }
        printf("acceptfd=%d\n", acceptfd);
        printf("ip=%s port=%d\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), ntohs(caddr.sin_port));
        pthread_t tid;
        pthread_create(&tid,NULL,mythread,&acceptfd);
        pthread_detach(tid);//游离态
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}