12、客户端 - 服务器架构：多进程与多线程策略解析

客户端 - 服务器架构：多进程与多线程策略解析

1. 预派生服务器与多线程概述

在服务器处理多个客户端连接时，预派生（Preforking）服务器是一种常见的策略。在预派生服务器中，进程按照调用 accept() 的顺序被使用。当客户端数量多于进程池中的进程数量时，空闲的早期进程会被重新用于处理新的客户端连接。

近年来，多线程（Multithreading）成为处理多个客户端的首选方法。线程是轻量级的进程，它们共享父进程的主内存空间。与多进程应用相比，多线程应用使用的资源更少，上下文切换时间更快。然而，多线程应用的稳定性不如多进程应用。由于共享内存，如果一个线程中发生缓冲区溢出等问题，可能会影响其他线程，甚至导致整个服务器程序崩溃。而在多进程应用中，操作系统会保护每个进程的内存不被其他进程修改，从而避免一个错误的进程破坏其他进程的内存。

2. 多线程服务器中的共享内存

在多线程服务器应用中，共享内存是一把双刃剑。所有线程都会共享全局变量，因此为了保存特定客户端的信息，必须利用线程库提供的线程本地存储机制，创建不在线程之间共享的“线程全局”值。

如果确实有需要在线程之间共享的全局变量，使用互斥锁（Mutexes）等同步对象来控制对它们的访问非常重要。没有同步对象，可能会出现奇怪的行为甚至程序崩溃，通常是因为一个线程在写入变量时，另一个线程正在读取或写入同一个变量，这可能导致内存损坏。多线程应用本身就很难调试，因此要对所有全局变量和结构的访问进行同步。

大多数 Linux 发行版中使用的 POSIX 线程版本是由 Xavier Leroy 开发的，他的网站