socket网络编程——多进程、多线程处理并发

1.服务器处理并发的必要性

如下图所示，当一个客户端与服务器建立连接以后，服务器端 accept()返回，进而准备循环接收客户端发过来的数据。如果客户端暂时没发数据，服务端会在 recv()处阻塞。此时，其他客户端向服务器发起连接后，由于服务器阻塞了，无法执行 accept()接受连接，也就是其他客户端发送的数据，服务器无法读取。服务器也就无法并发同时处理多个客户端。

这个问题可以通过引入多线程和多进程来解决。服务端接受一个客户端的连接后，创建一个线程或者进程，然后在新创建的线程或进程中循环处理数据。主线程（父进程）只负责监听客户端的连接，并使用 accept()接受连接,不进行数据的处理。如下图所示：

2.多线程处理并发

服务器端示例代码 thread_server.c 如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<pthread.h>void* pthread_fun(void* arg)
{int c = *(int*)arg;while(1){char buff[128] = {0};int n = recv(c,buff,127,0);if(n <= 0){break;}printf("recv(%d)=%s\n",c,buff);send(c,"OK",2,0);}
}int main()
{int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);assert(sockfd != -1);struct sockaddr_in saddr,caddr;memset(&saddr,0,sizeof(saddr));saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(6000);saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");int res = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));assert(res != -1);listen(sockfd,5);while(1){int len = sizeof(caddr);int c = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&caddr,&len);if(c < 0){continue;}printf("accept = %d\n",c);pthread_t id;pthread_create(&id,NULL,pthread_fun,(void*)&c);}close(sockfd);exit(0);
}

运行结果：
打开服务端，获取客户端发送的消息：

分别打开三个客户端，并且输入值：

3.多进程处理并发

服务器端示例代码process_server.c 如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<signal.h>void recv_fun(int c, struct sockaddr_in caddr)
{while(1){char buff[128] = {0};int n = recv(c,buff,127,0);if(n <= 0){break;}printf("%s:%d  %s\n",inet_ntoa(caddr.sin_addr),ntohs(caddr.sin_port),buff);send(c,"OK",2,0);}
}void sigfun()
{wait(NULL);
}int main()
{signal(SIGCHLD,sigfun);//子进程结束会给父进程发送SIGCHLD信号,sigfun处理int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);assert(sockfd != -1);struct sockaddr_in saddr,caddr;memset(&saddr,0,sizeof(saddr));saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(6000);saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//将一个点分十进制的IP转换成一个长整型数int res = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));assert(res != -1);listen(sockfd,5);while(1){int len = sizeof(caddr);int c = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&caddr,&len);assert(c != -1);printf("%s:%d Link Sucess\n",inet_ntoa(caddr.sin_addr),ntohs(caddr.sin_port));//inet_ntoa是将网络地址转化为“.”隔的字符串格式pid_t pid = fork();assert(pid != -1);if(pid == 0){recv_fun(c,caddr);exit(0);//必须结束子进程，否则会有多个进程调用accept}else{close(c);//父子进程都要关闭c}}
}

运行结果 ：
我们用循环发送的客户端连接示例：

对应的两个客户端发送情况：

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