第26课-网络并发服务器设计

26.1 问题描述

在我们第24节课操作的内容中。是有一个服务器和一个客户端的条件。但是在生活中，我们会遇到多个客户端的情况。我们先在linux系统上做一下模拟操作，在一个终端运行./tcp_server，在另外两个终端分别运行./tcp_client程序。我们会发现客户端对第一个运行的程序响应后就不会对另一个响应，直到第一个运行结束，然后才会运行第二个。这种情况也叫循环服务器。这样的服务器处理的效率是非常低的。

26.2 解决办法

为了解决上面的问题，我们引入并发服务器，并发也就是能够同时处理的意思。可以采用的方法很多（多进程，多线程等），今天我们采用多进程的方法。

编程实现并发服务器。我们先看一下，以前我们编的程序的运行步骤：（1）创建套接字（2）绑定套接字（3）循环：建立连接，数据处理（4）结束。问题就出现在第三步上，当我们进行数据处理的时候，若没有处理完数据就会一直等待，然后才会去建立新的连接。为了解决这一个问题，我们可以建立子进程，让子进程去处理数据，父进程就可以一直处于建立连接的过程。每建立一个连接，就把它交给一个子进程。这样就提高了效率。

tcp_server_fork.c

#include<sys/socket.h>

#include<stdio.h>

#include<string.h>  //字符串头文件

#include<netinet/in.h>  //地址的头文件

#define portnum 3333

int main()

{

int sockfd;

int new_fd;

char buffer[128];//定义存储数据的字节

int nbyte;//接收到的字符串的长度

int sin_size;

struct sockaddr_in server_addr;

struct sockaddr_in client_addr;

int pid;

//1.创建套接字

if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

{

printf("creat socket error!\n");

exit(1);

}

//2.1 设置要绑定的地址

bzero(&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in));//清零

server_addr.sin_family = AF_INET;  //网络协议

server_addr.sin_port = htons(portnum);  //端口，超过两个字节就要转换

server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//表示任意地址，超过两个字节就要转换

//2.2 绑定地址

bind(sockfd, (struct sockaddr *)(&server_addr), sizeof(struct sockaddr));//表示指针的强制转换

//3.监听端口

listen(sockfd, 5);

while(1)

{

//4.等待连接

sin_size = sizeof(struct sockaddr);

new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)(&client_addr), &sin_size);

printf("server get connection from %s\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));//取客户机的ip地址，并且将整型地址转换成字符串地址

//创建子进程,由子进程来处理数据

if(pid=fork() == 0) //创建子进程，如果pid等于0就是子进程，不等于0是父进程

{

//5.接收数据

nbyte = recv(new_fd,buffer,128,0);

buffer[nbyte] = '\0';//字符串的结束符

printf("server received: %s \n",buffer);

close(new_fd);

close(sockfd);

exit(0);

}

else if(pid<0)

printf("fork error!\n");

//6.结束连接

close(new_fd);

}

close(sockfd);

return 0;

}

tcp_client.c还用24课的程序。

运行结果：我们可以在三个端口中分别启用tcp_server_fork，tcp_client，tcp_client。我们会看到tcp_server_fork程序可以同时的去处理两个客户机的程序。