【Linux网络编程】并发服务器之多线程模型

00. 目录

文章目录

00. 目录
01. 概述
02. 多线程服务器
03. 多线程服务器实现思路
04. 多线程服务器实现
05. 附录

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

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bwL4urkX-1595993960681)(assets/image-20200729113010149.png)]

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。

05. 附录

【Linux】一步一步学Linux网络编程教程汇总