循環服務器，并發服務器模型以及I/O多路轉接模型

https://blog.csdn.net/xinianbuxiu/article/details/53455784

一、基于TCP/IP協議的基本循環服務器

tcp_server.c

?

 

  1.  
    #include <stdio.h>
     
  2.  
    #include <stdlib.h>
     
  3.  
    #include <string.h>
     
  4. ?
  5.  
    #include <sys/types.h>
     
  6.  
    #include <sys/socket.h>
     
  7.  
    #include <sys/stat.h>
     
  8.  
    #include <netdb.h>
     
  9. ?
  10.  
    #define PORT 3333
     
  11.  
    #define MAX_SIZE 1024
     
  12. ?
  13.  
    int main()
     
  14.  
    {
     
  15.  
    int sockfd;
     
  16.  
    int new_fd;
     
  17. ?
  18.  
    struct sockaddr_in server_addr;
     
  19.  
    struct sockaddr_in client_addr;
     
  20. ?
  21.  
    int n_read;
     
  22.  
    int ser_size;
     
  23.  
    int opt = 1;
     
  24. ?
  25.  
    char buffer[MAX_SIZE];
     
  26. ?
  27.  
    if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0)
     
  28.  
    {
     
  29.  
    perror("socket error!\n");
     
  30.  
    exit(1);
     
  31.  
    }
     
  32. ?
  33.  
    printf("socket success.............!\n");
     
  34. ?
  35.  
    if(setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt)) < 0)
     
  36.  
    {
     
  37.  
    perror("set socket option error!\n");
     
  38.  
    exit(1);
     
  39.  
    }
     
  40. ?
  41.  
    bzero(&server_addr,0);
     
  42.  
    server_addr.sin_family = AF_INET;
     
  43.  
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
     
  44.  
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10"); 
     
  45. ?
  46.  
    if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof server_addr) < 0)
     
  47.  
    {
     
  48.  
    perror("bind error!\n");
     
  49.  
    exit(1);
     
  50.  
    }
     
  51. ?
  52.  
    printf("bind success.............!\n");
     
  53.  
    listen(sockfd,5);
     
  54. ?
  55.  
    printf("listen success.............!\n");
     
  56. ?
  57.  
    printf("accepting..................!\n");
     
  58. ?
  59.  
    while(1)
     
  60.  
    {
     
  61.  
    ser_size = sizeof client_addr;
     
  62. ?
  63.  
    if((new_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&client_addr,&ser_size)) < 0)
     
  64.  
    {
     
  65.  
    perror("accept error!\n");
     
  66.  
    exit(1);
     
  67.  
    }
     
  68. ?
  69.  
    printf("accept success.................!\n");
     
  70. ?
  71.  
    //read\recv
     
  72. ?
  73.  
    printf("reading............!\n");
     
  74.  
    n_read = read(new_fd,buffer,sizeof(buffer));
     
  75. ?
  76.  
    if(n_read < 0)
     
  77.  
    {
     
  78.  
    perror("read client msg error!\n");
     
  79.  
    exit(1);
     
  80.  
    }
     
  81. ?
  82.  
    buffer[n_read] = '\0';
     
  83. ?
  84.  
    printf("recv msg = %s\n",buffer);
     
  85.  
    }
     
  86. ?
  87.  
    return 0;
     
  88.  
    }
     


tcp_client.c
 

?
 

 

  1.  
    #include <stdio.h>
     
  2.  
    #include <string.h>
     
  3.  
    #include <stdlib.h>
     
  4. ?
  5.  
    #include <sys/types.h>
     
  6.  
    #include <sys/socket.h>
     
  7.  
    #include <netdb.h>
     
  8. ?
  9.  
    #define PORT 3333
     
  10.  
    #define MAX_SIZE 1024
     
  11. ?
  12.  
    int main(int argc, char *argv[])
     
  13.  
    {
     
  14.  
    if(argc != 2)
     
  15.  
    {
     
  16.  
    printf("Please input server ip!\n");
     
  17.  
    exit(1);
     
  18.  
    }
     
  19. ?
  20.  
    int sockfd;
     
  21.  
    int n_write;
     
  22. ?
  23.  
    struct sockaddr_in server_addr;
     
  24. ?
  25.  
    char buffer[MAX_SIZE];
     
  26. ?
  27.  
    if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0)
     
  28.  
    {
     
  29.  
    perror("client socket error!\n");
     
  30.  
    exit(1);
     
  31.  
    }
     
  32. ?
  33.  
    bzero(&server_addr,0);
     
  34. ?
  35.  
    server_addr.sin_family = AF_INET;
     
  36.  
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
     
  37.  
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
     
  38. ?
  39.  
    if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof server_addr) < 0)
     
  40.  
    {
     
  41.  
    perror("connect server error!\n");
     
  42.  
    exit(1);
     
  43.  
    }
     
  44. ?
  45.  
    while(1)
     
  46.  
    {
     
  47.  
    memset(buffer,0,sizeof(buffer));
     
  48.  
    printf("Please input send msg:\n");
     
  49.  
    gets(buffer);
     
  50. ?
  51.  
    n_write = write(sockfd,buffer,strlen(buffer));
     
  52. ?
  53.  
    if(n_write == -1)
     
  54.  
    {
     
  55.  
    perror("send to server msg error!\n");
     
  56.  
    exit(1);
     
  57.  
    }
     
  58.  
    }
     
  59. ?
  60.  
    return 0;
     
  61.  
    }
     


循環服務器能不斷地接收客戶端發送過來的信息，但是在面對多個客戶端時，服務器必須等待第一個客戶端發送信息才能接受其他客戶端發來的信息。
 

由此，我們使用并發服務器，通過創建子進程，使得多個客戶端能隨時發信息給服務器
 

并發服務器：
 

?
 

 

  1.  
    #include <stdio.h>
     
  2.  
    #include <stdlib.h>
     
  3.  
    #include <string.h>
     
  4. ?
  5.  
    #include <sys/types.h>
     
  6.  
    #include <sys/socket.h>
     
  7.  
    #include <sys/stat.h>
     
  8.  
    #include <netdb.h>
     
  9. ?
  10.  
    #define PORT 3333
     
  11.  
    #define MAX_SIZE 1024
     
  12. ?
  13.  
    void * read_msg(void *arg)
     
  14.  
    {
     
  15.  
    int n_read;
     
  16. ?
  17.  
    int new_fd = *((int *)arg);
     
  18. ?
  19.  
    char buffer[MAX_SIZE];
     
  20. ?
  21.  
    printf("new_fd = %d\n",new_fd);
     
  22. ?
  23.  
    while(1)
     
  24.  
    {
     
  25.  
    memset(buffer,0,sizeof(buffer));
     
  26. ?
  27.  
    n_read = read(new_fd,buffer,sizeof(buffer));
     
  28. ?
  29.  
    if(n_read < 0)
     
  30.  
    {
     
  31.  
    perror("recv client msg error!\n");
     
  32.  
    exit(1);
     
  33.  
    }
     
  34. ?
  35.  
    if(n_read == 0)
     
  36.  
    {
     
  37.  
    printf("client is close!!\n");
     
  38.  
    close(new_fd);
     
  39.  
    pthread_exit(NULL);
     
  40.  
    }
     
  41. ?
  42.  
    buffer[n_read] = '\0';
     
  43. ?
  44.  
    printf("recv msg:%s\n",buffer);
     
  45.  
    }
     
  46.  
    }
     
  47. ?
  48.  
    int main()
     
  49.  
    {
     
  50.  
    int sockfd;
     
  51.  
    int new_fd;
     
  52. ?
  53.  
    struct sockaddr_in server_addr;
     
  54.  
    struct sockaddr_in client_addr;
     
  55. ?
  56.  
    int n_read;
     
  57.  
    int ser_size;
     
  58.  
    int opt = 1;
     
  59. ?
  60.  
    char buffer[MAX_SIZE];
     
  61. ?
  62.  
    pthread_t id;
     
  63. ?
  64.  
    if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0)
     
  65.  
    {
     
  66.  
    perror("socket error!\n");
     
  67.  
    exit(1);
     
  68.  
    }
     
  69. ?
  70.  
    printf("socket success.............!\n");
     
  71. ?
  72.  
    if(setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt)) < 0)
     
  73.  
    {
     
  74.  
    perror("set socket option error!\n");
     
  75.  
    exit(1);
     
  76.  
    }
     
  77. ?
  78.  
    bzero(&server_addr,0);
     
  79.  
    server_addr.sin_family = AF_INET;
     
  80.  
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
     
  81.  
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10"); 
     
  82. ?
  83.  
    if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof server_addr) < 0)
     
  84.  
    {
     
  85.  
    perror("bind error!\n");
     
  86.  
    exit(1);
     
  87.  
    }
     
  88. ?
  89.  
    printf("bind success.............!\n");
     
  90.  
    listen(sockfd,5);
     
  91. ?
  92.  
    printf("listen success.............!\n");
     
  93. ?
  94.  
    printf("accepting..................!\n");
     
  95. ?
  96.  
    while(1)
     
  97.  
    {
     
  98.  
    ser_size = sizeof client_addr;
     
  99. ?
  100.  
    if((new_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&client_addr,&ser_size)) < 0)
     
  101.  
    {
     
  102.  
    perror("accept error!\n");
     
  103.  
    exit(1);
     
  104.  
    }
     
  105. ?
  106.  
    printf("accept success.................!\n");
     
  107. ?
  108.  
    pthread_create(&id,NULL,read_msg,&new_fd);
     
  109.  
    }
     
  110. ?
  111.  
    return 0;
     
  112.  
    }
     


并發客戶端：
 

?
 

 

  1.  
    #include <stdio.h>
     
  2.  
    #include <string.h>
     
  3.  
    #include <stdlib.h>
     
  4. ?
  5.  
    #include <sys/types.h>
     
  6.  
    #include <sys/socket.h>
     
  7.  
    #include <netdb.h>
     
  8. ?
  9.  
    #define PORT 3333
     
  10.  
    #define MAX_SIZE 1024
     
  11. ?
  12.  
    int main(int argc, char *argv[])
     
  13.  
    {
     
  14.  
    if(argc != 2)
     
  15.  
    {
     
  16.  
    printf("Please input server ip!\n");
     
  17.  
    exit(1);
     
  18.  
    }
     
  19. ?
  20.  
    int sockfd;
     
  21.  
    int n_write;
     
  22. ?
  23.  
    struct sockaddr_in server_addr;
     
  24. ?
  25.  
    char buffer[MAX_SIZE];
     
  26. ?
  27.  
    if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0)
     
  28.  
    {
     
  29.  
    perror("client socket error!\n");
     
  30.  
    exit(1);
     
  31.  
    }
     
  32. ?
  33.  
    bzero(&server_addr,0);
     
  34. ?
  35.  
    server_addr.sin_family = AF_INET;
     
  36.  
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
     
  37.  
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
     
  38. ?
  39.  
    if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof server_addr) < 0)
     
  40.  
    {
     
  41.  
    perror("connect server error!\n");
     
  42.  
    exit(1);
     
  43.  
    }
     
  44. ?
  45.  
    while(1)
     
  46.  
    {
     
  47.  
    memset(buffer,0,sizeof(buffer));
     
  48.  
    printf("Please input send msg:\n");
     
  49.  
    gets(buffer);
     
  50. ?
  51.  
    n_write = write(sockfd,buffer,strlen(buffer));
     
  52. ?
  53.  
    if(n_write == -1)
     
  54.  
    {
     
  55.  
    perror("send to server msg error!\n");
     
  56.  
    exit(1);
     
  57.  
    }
     
  58.  
    }
     
  59. ?
  60.  
    return 0;
     
  61.  
    }
     



 并發服務器模型的缺點是：客戶端不再和服務器交互時，其多線程仍在工作，比較耗費CPU 的資源。
 

I/O多路轉接模型：
 

利用一個“監聽者”，當有客戶端發出連接請求及客戶端發送信息時，才會和服務器連接。
 

服務器代碼：
 

?
 

 

  1.  
    #include <stdlib.h>
     
  2.  
    #include <stdio.h>
     
  3.  
    #include <errno.h>
     
  4.  
    #include <string.h>
     
  5.  
    #include <netdb.h>
     
  6.  
    #include <sys/types.h>
     
  7.  
    #include <netinet/in.h>
     
  8.  
    #include <sys/socket.h>
     
  9.  
    #include<unistd.h>
     
  10.  
    #include<arpa/inet.h>
     
  11.  
    #include<ctype.h>
     
  12. ?
  13. ?
  14.  
    #define portnumber 8000
     
  15. ?
  16.  
    #define MAX_LINE 80
     
  17. ?
  18. ?
  19. ?
  20.  
    int main(void)
     
  21.  
    {
     
  22.  
    int lfd;
     
  23.  
    int cfd;
     
  24.  
    int sfd;
     
  25.  
    int rdy;
     
  26. ?
  27.  
    struct sockaddr_in sin;
     
  28.  
    struct sockaddr_in cin;
     
  29. ?
  30.  
    int client[FD_SETSIZE]; 
     
  31. ?
  32.  
    int maxi;
     
  33.  
    int maxfd; 
     
  34. ?
  35.  
    fd_set rset;
     
  36.  
    fd_set allset;
     
  37. ?
  38.  
    socklen_t addr_len; 
     
  39. ?
  40.  
    char buffer[MAX_LINE];
     
  41. ?
  42.  
    int i;
     
  43.  
    int n;
     
  44.  
    int len;
     
  45.  
    int opt = 1; 
     
  46. ?
  47.  
    char addr_p[20];
     
  48. ?
  49. ?
  50.  
    bzero(&sin,sizeof(struct sockaddr_in)); 
     
  51.  
    sin.sin_family=AF_INET; 
     
  52.  
    sin.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); 
     
  53.  
    sin.sin_port=htons(portnumber); 
     
  54. ?
  55. ?
  56.  
    if((lfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) 
     
  57.  
    {
     
  58.  
    fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno));
     
  59.  
    exit(1);
     
  60.  
    }
     
  61.  
    printf("socket!\n");
     


 

  1. ?
  2.  
    setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
     
  3. ?
  4. ?
  5.  
    if(bind(lfd,(struct sockaddr *)(&sin),sizeof(struct sockaddr))==-1)
     
  6.  
    {
     
  7.  
    fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno));
     
  8.  
    exit(1);
     
  9.  
    }
     
  10.  
    printf("bind!\n");
     
  11. ?
  12. ?
  13.  
    if(listen(lfd,20)==-1)
     
  14.  
    {
     
  15.  
    fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));
     
  16.  
    exit(1);
     
  17.  
    }
     
  18.  
    printf("listen!\n");
     
  19.  
    printf("Accepting connections .......\n");
     
  20. ?
  21.  
    maxfd = lfd; 
     
  22.  
    maxi = -1;
     
  23. ?
  24. ?
  25.  
    for(i = 0;i < FD_SETSIZE;i++)
     
  26.  
    {
     
  27.  
    client[i] = -1;
     
  28.  
    }
     
  29.  
    FD_ZERO(&allset); 
     
  30.  
    FD_SET(lfd,&allset); 
     
  31. ?
  32. ?
  33. ?
  34.  
    while(1)
     
  35.  
    {
     
  36.  
    rset = allset;
     
  37.  
    printf("selecting!\n");
     
  38. ?
  39.  
    rdy = select(maxfd + 1, &rset, NULL, NULL, NULL);
     
  40. ?
  41.  
    printf("selected!\n");
     
  42.  
    if(FD_ISSET(lfd, &rset))
     
  43.  
    {
     
  44. ?
  45.  
    addr_len = sizeof(sin);
     
  46.  
    printf("accepting!\n");
     
  47. ?
  48.  
    if((cfd=accept(lfd,(struct sockaddr *)(&cin),&addr_len))==-1)
     
  49.  
    {
     
  50.  
    fprintf(stderr,"Accept error:%s\n\a",strerror(errno));
     
  51.  
    exit(1);
     
  52.  
    }
     
  53.  
    printf("accepted!\n");
     
  54. ?
  55. ?
  56. ?
  57.  
    for(i = 0; i<FD_SETSIZE; i++)
     
  58.  
    { //printf("%d\t",client[i]);
     
  59.  
    if(client[i] <= 0)
     
  60.  
    {
     
  61.  
    client[i] = cfd; 
     
  62.  
    break;
     
  63.  
    }
     
  64.  
    }
     
  65. ?
  66. ?
  67.  
    if(i == FD_SETSIZE)
     
  68.  
    {
     
  69.  
    printf("too many clients");
     
  70.  
    exit(1);
     
  71.  
    }
     
  72. ?
  73.  
    FD_SET(cfd, &allset); 
     
  74. ?
  75.  
    if(cfd > maxfd) 
     
  76.  
    {
     
  77.  
    maxfd = cfd;
     
  78.  
    }
     
  79. ?
  80.  
    if(i > maxi)
     
  81.  
    {
     
  82.  
    maxi = i;
     
  83.  
    }
     
  84. ?
  85.  
    if(--rdy <= 0) 
     
  86.  
    {
     
  87.  
    continue;
     
  88.  
    }
     
  89. ?
  90.  
    }
     
  91. ?
  92.  
    for(i = 0;i< FD_SETSIZE;i++)
     
  93.  
    {
     
  94.  
    if((sfd = client[i]) < 0)
     
  95.  
    {
     
  96.  
    continue;
     
  97.  
    }
     
  98. ?
  99.  
    if(FD_ISSET(sfd, &rset))
     
  100.  
    {
     
  101.  
    printf("reading!\n");
     
  102.  
    n = read(sfd,buffer,MAX_LINE);
     
  103.  
    printf("%s\n",buffer);
     
  104.  
    printf("read!\n");
     
  105.  
    if(n == 0)
     
  106.  
    {
     
  107.  
    printf("the other side has been closed. \n");
     
  108.  
    fflush(stdout); 
     
  109.  
    close(sfd);
     
  110. ?
  111.  
    FD_CLR(sfd, &allset); 
     
  112.  
    client[i] = -1;
     
  113.  
    }
     
  114. ?
  115.  
    else
     
  116.  
    {
     
  117. ?
  118.  
    inet_ntop(AF_INET, &cin.sin_addr, addr_p, sizeof(addr_p));
     
  119.  
    addr_p[strlen(addr_p)] = '\0';
     
  120. ?
  121. ?
  122.  
    printf("Client Ip is %s, port is %d\n",addr_p,ntohs(cin.sin_port));
     
  123. ?
  124. ?
  125. ?
  126.  
    if(n == 1)
     
  127.  
    {
     
  128.  
    exit(1);
     
  129.  
    }
     
  130.  
    }
     
  131. ?
  132. ?
  133.  
    if(--rdy <= 0)
     
  134.  
    {
     
  135.  
    break;
     
  136. ?
  137. ?
  138.  
    }
     
  139.  
    }
     
  140. ?
  141.  
    }
     
  142. ?
  143.  
    close(lfd); 
     
  144.  
    return 0;
     
  145.  
    }
     


多路轉接客戶端：
 

?
 

 

  1.  
    #include <stdlib.h> 
     
  2.  
    #include <stdio.h> 
     
  3.  
    #include <errno.h> 
     
  4.  
    #include <string.h> 
     
  5.  
    #include <netdb.h> 
     
  6.  
    #include <sys/types.h> 
     
  7.  
    #include <netinet/in.h> 
     
  8.  
    #include <sys/socket.h> 
     
  9. ?
  10.  
    #define portnumber 8000
     
  11. ?
  12.  
    int main(int argc, char *argv[]) 
     
  13.  
    { 
     
  14.  
    int nbytes;
     
  15.  
    int sockfd; 
     
  16.  
    char buffer[80]; 
     
  17.  
    char buffer_2[80];
     
  18.  
    struct sockaddr_in server_addr; 
     
  19.  
    struct hostent *host; 
     
  20. ?
  21.  
    if(argc!=2) 
     
  22.  
    { 
     
  23.  
    fprintf(stderr,"Usage:%s hostname \a\n",argv[0]); 
     
  24.  
    exit(1); 
     
  25.  
    } 
     
  26. ?
  27.  
    if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL) 
     
  28.  
    { 
     
  29.  
    fprintf(stderr,"Gethostname error\n"); 
     
  30.  
    exit(1); 
     
  31.  
    } 
     
  32. ?
  33. ?
  34.  
    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) // AF_INET:Internet;SOCK_STREAM:TCP
     
  35.  
    { 
     
  36.  
    fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno)); 
     
  37.  
    exit(1); 
     
  38.  
    } 
     
  39. ?
  40. ?
  41.  
    bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 
     
  42.  
    server_addr.sin_family=AF_INET;
     
  43.  
    server_addr.sin_port=htons(portnumber);
     
  44.  
    server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);//址
     
  45. ?
  46. ?
  47.  
    if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) 
     
  48.  
    { 
     
  49.  
    fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno)); 
     
  50.  
    exit(1); 
     
  51.  
    } 
     
  52. ?
  53.  
    while(1){
     
  54. ?
  55.  
    printf("Please input char:\n");
     
  56. ?
  57. ?
  58.  
    fgets(buffer,1024,stdin); 
     
  59.  
    write(sockfd,buffer,strlen(buffer));
     
  60.  
    #if 0
     
  61.  
    if((nbytes=read(sockfd,buffer_2,81))==-1) 
     
  62.  
    { 
     
  63.  
    fprintf(stderr,"Read Error:%s\n",strerror(errno));
     
  64.  
    exit(1); 
     
  65.  
    }
     
  66. ?
  67.  
    buffer_2[nbytes]='\0';
     
  68.  
    printf("Client received from Server %s\n",buffer_2);
     
  69.  
    #endif
     
  70. ?
  71. ?
  72.  
    } 
     
  73.  
    close(sockfd);
     
  74.  
    exit(0); 
     
  75.  
    } 
     



 ?
 

?











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服務器端#include<stdio.h>
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#include<string.h>
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計算機網絡【1】物理層








計算機網絡【1】物理層




物理層解決如何在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流&#xff0c;而不是指具體的傳輸媒體。 確定與傳輸媒體接口有關的特性 
機械特性&#xff1a;定義物理連接的特性&#xff0c;如規格、接口形狀、引線數目、引腳數目、排列電氣特性&#xff1a;規定傳輸二進制位時的電…




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