UNIX网络编程——常用服务器模型总结
下面有9种服务器模型分别是:
- 迭代服务器。
- 并发服务器,为每个客户fork一个进程。
- 预先派生子进程,每个子进程都调用accept,accept无上锁保护。
- 预先派生子进程,以文件锁的方式保护accept。
- 预先派生子进程,以线程互斥锁上锁的方式保护accept。
- 预先派生子进程,由父进程向子进程传递套接口描述字。
- 并发服务器,为每个客户请求创建一个线程。
- 预先创建线程,以互斥锁上锁方式保护accept。
- 预先创建线程,由主线程调用accept,并把每个客户连接传递给线程池中某个可用线程。
1、迭代服务器
socket
bind
listen
for(;;)
{
connfd = accept(listenfd, (SA*)&cliaddr, &clilen);
process_connection(connfd);
close(connfd);
}
init_address(server_addr)
listenfd = socket(AF_INET,SOCKET_STREAM,0);
bind(listenfd, (SA*)server_addr, sizeof(serveraddr));
listen(listenfd,BACKLOG);
for(;;)
{
connfd = accept(listenfd, (SA*)&cliaddr, &clilen);
if(connfd < 0)
{
if(EINTR == errno)
continue;
else
//error
} if(fork() == 0)
{
close(c=listenfd);
process_connection(connfd); //child process
exit(0);
}
close(connfd);//parent, close connected socket
}
- 服务器必须在启动的时候判断需要预先派生多少子进程
- 惊群现象(一个连接到来唤醒所有监听进程),不过较新版本的linux貌似修正了这个问题
static pthread_mutex_t *mptr;
void
my_lock_init(char *pathname)
{
int fd;
pthread_mutexattr_t mattr;
//因为是相关进程所以可以使用/dev/zero设备创建共享内存
//优势是调用mmap创建共享存储区之前无需一个实际的文件
//映射/dev/zero自动创建一个指定长度的映射区
fd = open("/dev/zero", O_RDWR, 0,);
// 将mptr映射到共享存储区
mptr = mmap(0, sizeof(pthread_mutex_t), PORT_READ | PORT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
close(fd);
pthread_mutexattr_init(&mattr);
pthread_mutexattr_setpshared(&mptr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutex_init(mptr, &mattr);
} void
my_lock_wait()
{
pthread_mutex_lock(mptr);
} void
my_lock_release()
{
pthread_mutex_unlock(mptr);
} int
main(int argc, char **argv)
{
//init socket and address
my_lock_init(pathname);
for(i = 0; i < nchildren; ++i)
{
pids[i] = child_make(i, listenfd, addrlen);
} for(;;)
pause();
} pid_t
child_make(int i, int listenfd, int addrlen)
{
pid_t pid; if((pid = fork) > 0)
return pid; child_main(i, listenfd, addrlen);
} void
child_main()
{
for(;;)
{
my_lock_wait();
connfd = accept(listenfd, chiladdr, &clilen);
my_lock_release();
web_child(connfd);
close(connfd);
}
}
- 编码复杂—父进程必须跟踪子进程的忙闲状态,以便给空闲子进程传递新的套接口。在前述的预先派生子进程的例子中,父进程无需关心由哪一个子进程接收一个客户连接,操作系统会根据调度算法处理这些细节。采用这种模型的结果是这些进程无法均衡的处理连接。
- 父进程通过字节流管道把描述子传递到各个子进程,并且各个子进程通过字节流管道写回单个字节,比起无论是使用共享内存区中的互斥锁还是使用文件锁实施的上锁和解锁都更费时。
for(;;)
{
connfd = accept(listenfd, cliaddr, &clilen,);
pthread_create(&tid, NULL, &doit, (void *)connfd);
} void *
doit(void *arg)
{
pthread_detach(pthread_self());
web_child((int)arg);
close((int)arg)
return (NULL);
}
- 编程简介,易于理解
- 线程池的方式避免了现场创建线程的开销
- OS线程调度算法保证了线程负载的均衡性
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