Linux嵌入式网络 _ 并发服务器 编程

于 2019-12-02 15:02:31 发布
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分类专栏： Linux _ 嵌入式网络 文章标签： Linux嵌入式网络_基础
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一、并发服务器的 优点 

  • 当有多个客户端 需要同时连接 该服务器时，需要服务器分时复用的 处理 各客户端发送过来的数据；
  • 当客服端退出的时候，服务器需要知道 该客户端已经退出了；
  • 以下有两种 并发服务器的设计方式，优点各异，可根据需求选择适当的 方式；

二、多进程并发服务器

1、服务器 源码 

#include "net_pth.h"
#include <signal.h>

void sig_chile_handle(int s);
void cli_data_handle(void *agc);

void sig_chile_handle(int s){
	if(SIGCHLD == s){
		waitpid(-1,NULL,WNOHANG);
	}
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	int fd = -1;
	struct sockaddr_in sin;

	signal(SIGCHLD,sig_chile_handle);
	/* 1、创建socket fd */
	if((fd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM,0)) < 0 ){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	/*优化：允许客户端快速重连*/
	int b_reuse = -1;
	setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&b_reuse,sizeof(int));
	/* 2、绑定 */
	/* 2.1 填充 struct sockaddr_in 结构体变量 */
	bzero(&sin,sizeof(sin));
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_port = htons(SERV_PORT);
#if 1
	sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//优化1：服务器可绑定任何IP
#else
	if( inet_pton( AF_INET , SERV_IP_ADDR , (void*)&sin.sin_addr) != 1) {
		perror("inet_pton");
		exit(1);
	}
#endif
	/* 2.2 绑定 */
	if(bind(fd , (struct sockaddr*)&sin , sizeof(sin)) < 0){
		perror("bind");
		exit(1);
	}
	/* 3、调用listen() 把主动套接字变成被动套接字 */
	if(listen(fd , BACKLOG) < 0){
		perror("listen");
		exit(1);
	}
	printf("server starting ... OK !\n");
	/* 4、阻塞等待客户端 连接请求   */
	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t addrlen = sizeof(cin);
	int newfd = -1;
	while(1){
		pid_t pid = -1;
		newfd = accept(fd ,(struct sockaddr *)&cin,&addrlen);//可以接收 客户端的信息
		if(newfd <0 ){
			perror("accept");
			exit(1);
		}//得到客户端信息
		if((pid = fork()) < 0){  //创建子进程
			perror("fork");
			break;
		}else if(pid ==0 ){  //子进程	
			char ipv4_addr[16];
			close(fd);
			if(!inet_ntop(AF_INET,(void*)&cin.sin_addr,ipv4_addr,sizeof(cin))){
				perror("inet_ntop");
				exit(1);
			}
			printf("Client(%s:%d) is connected \n",ipv4_addr,htons(cin.sin_port));
			cli_data_handle(&newfd); // 子进程执行函数
			return 0;
		}else{   //父进程
			close(newfd);
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}
void cli_data_handle(void *agc)
{
	int newfd =*(int*)agc;
	int ret = -1;
	char buf[BUFSIZ];

	printf("handle %d \n",newfd);
	while(1)
	{
		bzero(buf,sizeof(buf));
		do{
			ret = read(newfd , buf ,BUFSIZ-1);
		}while(ret <0 && EINTR == errno);
		if(ret < 0){
			perror("read");
			exit(1);
		}
		if(!ret){
			break;
		}
		printf("Client (fd-%d ) Receive data : %s\n",newfd,buf);
		if(!strncasecmp(buf,QUIT_STR, strlen(QUIT_STR))){
			printf("Client (fd-%d) is exiting !\n",newfd);
			break;
		}
	}
	close(newfd);
}

2、客户端 源码

#include "net_pth.h"

void usage(const char* s){
	printf("\n %s serv_ip ser_port \n",s);
	printf("\n\t serv_ip: server ip address");
	printf("\r\n serv_port: server port(>5000)\n\n");
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	int fd = -1;
	int port = 0;
	struct sockaddr_in sin;
	/* 1、创建socket fd */
	if((fd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM,0)) < 0 ){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	if(argc != 3 ){
		usage(argv[0]);
		exit(1);
	}
	port = atoi(argv[2]);
	if (port < 5000){
		usage(argv[0]);
		exit(1);
	}
	/* 2、连接服务器 */
	/* 2.1 填充 struct sockaddr_in 结构体变量 */
	bzero(&sin,sizeof(sin));
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_port = htons(port);
#if 0
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERV_IP_ADDR);
#else
	if(inet_pton( AF_INET , argv[1] , (void*)&sin.sin_addr) != 1) {
		perror("inet_pton");
		exit(1);
	}
	printf("Client staring .... OK! \n");
#endif
	/* 2、2 连接服务器 */
	if( connect(fd ,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin)) < 0){
		perror("connect");
		exit(1);
	}

	/* 3、读写数据*/
	char buf[BUFSIZ];
	while(1){
		bzero(buf, sizeof(buf));
		if(fgets(buf,BUFSIZ-1,stdin) == NULL){
			continue;
		}
		write(fd , buf , strlen(buf));
		if(!strncasecmp(buf,QUIT_STR,strlen(QUIT_STR))){
			break;
		}
	}
	/* 4、关闭套接字*/
	close(fd);
}

3、所使用的 头文件

#ifndef __NET_LOOP_H__
#define __NET_LOOP_H__

#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <strings.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/wait.h>

#define SERV_PORT  5001
#define SERV_IP_ADDR "192.168.196.132"
#define BACKLOG 5
#define QUIT_STR "quit"

#endif

三、多线程并发服务器

1、服务器 源码 

#include "net_pth.h"
#include <pthread.h>


void cli_data_handle(char *agc);
int main(int argc, const char *argv[])
{
	int fd = -1;
	struct sockaddr_in sin;
	/* 1、创建socket fd */
	if((fd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM,0)) < 0 ){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	/*优化：允许客户端快速重连*/
	int b_reuse = -1;
	setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&b_reuse,sizeof(int));
	/* 2、绑定 */
	/* 2.1 填充 struct sockaddr_in 结构体变量 */
	bzero(&sin,sizeof(sin));
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_port = htons(SERV_PORT);
#if 1
	sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//优化1：服务器可绑定任何IP
#else
	if( inet_pton( AF_INET , SERV_IP_ADDR , (void*)&sin.sin_addr) != 1) {
		perror("inet_pton");
		exit(1);
	}
#endif
	/* 2.2 绑定 */
	if(bind(fd , (struct sockaddr*)&sin , sizeof(sin)) < 0){
		perror("bind");
		exit(1);
	}
	/* 3、调用listen() 把主动套接字变成被动套接字 */
	if(listen(fd , BACKLOG) < 0){
		perror("listen");
		exit(1);
	}
	printf("server starting ... OK !\n");
	/* 4、阻塞等待客户端 连接请求   */
	pthread_t tid;
	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t addrlen = sizeof(cin);
	int newfd = -1;
	while(1){
#if 0
		newfd = accept(fd ,NULL,NULL);//可以接受 客户端的信息
		if(newfd <0 ){
			perror("accept");
			exit(1);
		}
#else
		newfd = accept(fd ,(struct sockaddr *)&cin,&addrlen);//可以接收 客户端的信息
		if(newfd <0 ){
			perror("accept");
			exit(1);
		}//得到客户端信息
		char ipv4_addr[16];
		if(!inet_ntop(AF_INET,(void*)&cin.sin_addr,ipv4_addr,sizeof(cin))){
			perror("inet_ntop");
			exit(1);
		}
		printf("Client(%s:%d) is connected \n",ipv4_addr,htons(cin.sin_port));
		pthread_create(&tid,NULL,(void*)cli_data_handle,(void*)&newfd);//创建线程
#endif
	}
	close(fd);
	return 0;
}


void cli_data_handle(char *agc)
{
	int newfd =*(int*)agc;
	int ret = -1;
	char buf[BUFSIZ];

	printf("handle pthead %d \n",newfd);
	while(1)
	{
		bzero(buf,sizeof(buf));
		do{
			ret = read(newfd , buf ,BUFSIZ-1);
		}while(ret <0 && EINTR == errno);
		if(ret < 0){
			perror("read");
			exit(1);
		}
		if(!ret){
			break;
		}
		printf("Client (fd-%d ) Receive data : %s\n",newfd,buf);
		if(!strncasecmp(buf,QUIT_STR, strlen(QUIT_STR))){
			printf("Client (fd-%d) is exiting !\n",newfd);
			break;
		}
	}
	close(newfd);
}

2、客户端 源码

#include "net_pth.h"


void usage(const char* s){
	printf("\n %s serv_ip ser_port \n",s);
	printf("\n\t serv_ip: server ip address");
	printf("\r\n serv_port: server port(>5000)\n\n");
}


int main(int argc, const char *argv[])
{
	int fd = -1;
	int port = 0;
	struct sockaddr_in sin;
	/* 1、创建socket fd */
	if((fd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM,0)) < 0 ){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	if(argc != 3 ){
		usage(argv[0]);
		exit(1);
	}
	port = atoi(argv[2]);
	if (port < 5000){
		usage(argv[0]);
		exit(1);
	}
	/* 2、连接服务器 */
	/* 2.1 填充 struct sockaddr_in 结构体变量 */
	bzero(&sin,sizeof(sin));
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_port = htons(port);
#if 0
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERV_IP_ADDR);
#else
	if(inet_pton( AF_INET , argv[1] , (void*)&sin.sin_addr) != 1) {
		perror("inet_pton");
		exit(1);
	}
	printf("Client staring .... OK! \n");
#endif
	/* 2、2 连接服务器 */
	if( connect(fd ,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin)) < 0){
		perror("connect");
		exit(1);
	}

	/* 3、读写数据*/
	char buf[BUFSIZ];
	while(1){
		bzero(buf, sizeof(buf));
		if(fgets(buf,BUFSIZ-1,stdin) == NULL){
			continue;
		}
		write(fd , buf , strlen(buf));
		if(!strncasecmp(buf,QUIT_STR,strlen(QUIT_STR))){
			break;
		}
	}
	/* 4、关闭套接字*/
	close(fd);
}

3、所用来的 头文件 以及宏

#ifndef __NET_LOOP_H__
#define __NET_LOOP_H__

#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <strings.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>

#define SERV_PORT  5001
#define SERV_IP_ADDR "192.168.196.132"
#define BACKLOG 5
#define QUIT_STR "quit"

#endif

四、总结

 

 

 

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