[UNP] TCP 多进程服务器

UNP Part-2: Chapter 5. TCP Client/Server Example 的读书笔记。

阅读本文前，建议先阅读多线程服务器的实现，熟悉常见的 TCP 网络通信 API 的基本使用。

本章的主要内容是基于 TCP 协议，实现一个多进程服务器的 Demo，作者假设了若干个场景，借此来说明在代码细节上需要注意的一些问题。

常用命令

netstat -a | grep 9877
ps -t pts/16 -o pid,ppid,tty,stat,args,wchan

pts/16 中的 16 需要修改。

文件说明

文件	描述
client-v1.c 和 server-v1.c	原始版本的多进程服务器
server-v2.c	添加捕获信号 SIGCHLD
client-v2.c	发起 5 个 TCP 连接的客户端
unp.h	头文件声明和一些辅助函数

预备知识

• 进程控制 API：fork, signal .
• 网络通信 API：socket, listen, bind, accept, connect .

代码：https://github.com/sinkinben/unp-code/tree/master/ch05

client-v1 和 server-v1

本次实验基于 {client, server}-v1.c 两个程序。

代码

代码逻辑没什么好讲的，TCP 编程的几个流程都是固定的。

client-v1.c 代码如下：

#include "unp.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(SERVE_PORT);
    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVE_IP);

    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
        err_sys("connect error");
    str_cli(stdin, sockfd);
}

server-v1.c 代码如下：

#include "unp.h"
int main()
{
    int listenfd, connfd;
    pid_t childpid;
    socklen_t clilen;
    struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;

    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(SERVE_PORT);

    bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    listen(listenfd, LISTENQ);

    while (1)
    {
        clilen = sizeof(cliaddr);
        connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen);
        if ((childpid = fork()) == 0)
        {
            close(listenfd);
            str_echo(connfd);
            exit(0);
        }
        close(connfd);
    }
}

str_cli 和 str_echo 这 2 个函数都是在 unp.h 中定义的。

启动

运行 server 后，通过 netstat -a 查看网络状态：

$ netstat -a
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State
tcp        0      0 *:9877                  *:*                     LISTEN

此时，server 处于 accept 阻塞状态。

运行一个 client , 再次查看网络状态：

Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State
tcp        0      0 *:9877                  *:*                     LISTEN
tcp        0      0 localhost:9877          localhost:45004         ESTABLISHED
tcp        0      0 localhost:45004         localhost:9877          ESTABLISHED

可以看到，server 与 client 已经完成 3 次握手