Socket编程--并发server

Socket地址复用
- ```
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname,

               void *optval, socklen_t *optlen);

int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,

               const void *optval, socklen_t optlen);
```
  服务端尽可能使用SO_REUSEADDR,在绑定之前尽可能调用setsockopt来设置SO_REUSEADDR套接字选项。该选项可以使得server不必等待TIME_WAIT状态消失就可以重启服务器(对于TIME_WAIT状态会在后面续有叙述).
  
  可以在bind之前添加代码(完整代码请参照博文最后):
  
  int on = 1;
  if (setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,
  &on,sizeof(on)) == -1)
  err_exit("setsockopt SO_REUSEADDR error");
  
  这个可以用来支持地址的复用

多线程连接

　　当我们在进行多客户连接的时候会发现，对一个只能连接一个客户端的服务器，你可以用多个客户端连接这个服务器，客户端也不会发出出错返回，而服务器也不会发出出错返回，但是服务器不会为该客户端服务，虽然看起来客户端确实是连接上了服务器。所以我们可以用一条连接一个线程，提供更高的并发量。

　　这里我们可以写一个server/多个client来学习多线程并发操作。

　　TCP通信图
　　UDP通信图
　　功能设计实现图
　　代码实现图

　　实现代码思想

　　server：创建服务器和客户端的简单的信息，利用地址复用技术充分利用地址；绑定端口；监听端口；循环的与客户端建立连接：
建立连接；创建子进程用于接收客户端消息并发送出去：在子进程中再次创建子进程用来接收消息（当接收的消息不为空的时候，将客户端发来的消息处理进制之后再发回给客户）；

 服务器端代码

 #include <sys/types.h>

 #include <sys/socket.h>                         // 包含套接字函数库

 #include <stdio.h>

 #include <netinet/in.h>                         // 包含AF_INET相关结构

 #include <arpa/inet.h>                      // 包含AF_INET相关操作的函数

 #include <unistd.h>

 #include<string.h>

 #include<stdlib.h>

 #include<fcntl.h>

 #include<sys/shm.h>

 #define MYPORT    8887

 #define MYKEY   12345

 #define SIZE    10240

 int main()

 {

     char buf[];

     memset(buf,,);   //初始化100个0

    //创建服务器，客户端的信息

     int server_sockfd,client_sockfd;//socket函数返回的套接字

     socklen_t server_len,client_len;

     struct sockaddr_in server_sockaddr,client_sockaddr;

     printf("\n======================server initialization======================\n"); 

     server_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, ); // 定义套接字类型     TCP

     server_sockaddr.sin_family = AF_INET;

     server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT);

     server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

     server_len = sizeof(server_sockaddr);

     //允许重复使用本地地址和套接字绑定   地址复用：在bind（）函数前面加上上面这段代码即可

     int on = ;

     setsockopt(server_sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));

     //绑定端口

     if(bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,server_len)==-)

     {

         perror("bind");

         exit();

     }   

     //监听端口

     if(listen(server_sockfd,) == -)

     {

         perror("listen");

         exit();

     }

     client_len = sizeof(client_sockaddr);

     pid_t ppid,pid;//这里pid_t  相当于int

 //循环的接收客户端发来的连接

     while()

     {

         //当客户端发来的套接字返回  -1   接收失败

         if((client_sockfd=accept(server_sockfd,(struct sockaddr *)&client_sockaddr,&client_len))==-)

         {

              perror("accept error");

              exit();

         }

         //建立连接

         else

         {

             send(client_sockfd,"You have connect Server!",strlen("You have connect Server!"),);

         }

         //将十进制ip地址转换成一个32位的二进制ip序列

         printf("\n%s:%d Login server!\n\n",inet_ntoa(client_sockaddr.sin_addr), ntohs(client_sockaddr.sin_port));

         ppid = fork();    //创建子进程    fork：返回-1出错   返回0子进程   返回其他数字表示返回子进程id

         if(ppid == -)

         {

             printf("fork 1 failed:");

         }

         else if(ppid == )    //子进程用于接收客户端信息并发送

         {

             int recvbytes;

             pid = fork();    //再次创建子进程

             if(pid == -)

             {

                 printf("fork 2 failed:");

                 exit();

             }

             else if(pid == ) //子进程的子进程用于接收消息

             {

                 while()

                 {

                     bzero(buf,);

                     if((recvbytes = recv(client_sockfd,buf,,))==-)

                     {

                         perror("read client_sockfd failed:");

                     }

                     else if(recvbytes != )

                     {

                         buf[recvbytes] = '\0';

                         usleep();

                         printf("%s:%d said:%s\n",inet_ntoa(client_sockaddr.sin_addr), ntohs(client_sockaddr.sin_port), buf);

                         //将客户端发送过来的消息发回给客户

                         if(send(client_sockfd,buf,recvbytes,)==-){

                             perror("send error");

                             break;

                         }

                     }

                 }

             }

             else if(pid>)  //此时的id为子进程id

             {    

             }

         }

          else if(ppid>)

         {

             //总父进程中关闭client_sockfd(因为有另一个副本在子进程中运行了)返回等待接收消息

             close(client_sockfd);

         }

     }

     return ;

 }

　　client：创建客户端的基本信息并且完善；建立连接；收到服务器发回的数据，当数据字节大小不为空时，开始输入要发送的数据，并且发送至服务器

 客户端代码

 #include <stdio.h>

 #include <stdlib.h>

 #include <errno.h>

 #include <string.h>

 #include <sys/types.h>

 #include <netinet/in.h>

 #include <sys/socket.h>

 #include <sys/wait.h>

 #include<unistd.h>

 #include <arpa/inet.h>

 #define SERVER_PORT 8887 /* 客户机连接远程主机的端口 */

 #define MAXDATASIZE 100 /* 每次可以接收的最大字节 */

 #define SERVER_IP "192.168.11.8" /* 服务器的IP地址 */

 int main()

 {

     int sockfd, numbytes;

     char buf[MAXDATASIZE];

     struct sockaddr_in server_addr;

     printf("\n======================client initialization======================\n");

     if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, )) == -)

     {

         perror("socket");

         exit();

     }

     server_addr.sin_family = AF_INET;

     server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);

     server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);

     bzero(&(server_addr.sin_zero),sizeof(server_addr.sin_zero)); 

     //客户端请求建立连接

     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in)) == -)

     {

         perror("connect");

         exit();

     }

     //循环输入文字

     while()

     {

         bzero(buf,MAXDATASIZE);//相当于memset函数

         printf("\nBegin receive...\n");

         if ((numbytes=recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE, )) == -)

         {

             perror("recv");

             exit();

         }

         else if (numbytes > )

         {

             int len, bytes_sent;

             buf[numbytes] = '\0';

             printf("Received: %s\n",buf);

             printf("Send:");

             char *msg;

             scanf("%s",msg);

             len = strlen(msg);

             //发送至服务器

             if(send(sockfd,msg,len,) == -)

             {

                 perror("send error");

             }

         }

         else

         {

             //numbytes=0，表示socket已断开

             printf("soket end!\n");

         }

     }

     close(sockfd);

     return ;

 }

Linux下进行编译：

　　　　gcc Server.c -o server

　　　　gcc Client.c -o client

巴特西

Socket编程--并发server

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