目录

1、前言

2、多进程代码实现

2.1 创建新的进程

2.2 客户端接收响应函数

2.3 僵尸进程处理

2.4 完整代码

2.5 代码测试  

3、多线程代码实现

3.1 创建新的线程 

3.2 线程函数定义

3.3 完整代码

3.4 代码测试

4、总结

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1、前言

前面实现了基本的TCP编程，Linux网络编程:TCP编程实现-CSDN博客，但是存在多个客户端去连接同一个服务器的情况，这时之前编写的基础TCP服务器连接一个客户端后就无法再与其他客户端建立连接，这是就需要考虑并发设计。

2、多进程代码实现

2.1 创建新的进程

若返回的pid小于0，则创建失败退出；

若返回的pid等于0，则为子进程，关闭服务器绑定socket文件描述符；

若返回的pid大于0，则为父进程，关闭客户端绑定socket文件描述符。

if((pid = fork())<0)
{
    perror("accept");
    exit(0);
}
else if(pid == 0)
{
    close(fd);
    ClientHandle(newfd);
    exit(0);
}
else if(pid > 0)
{
    close(newfd);
}

2.2 客户端接收响应函数

每次创建子进程后进行客户端接收，读取客户端绑定socket文件描述符的buffer，随后进行关闭客户端绑定socket文件描述符。

void ClientHandle(int newfd)
{
	int ret;
	char buf[BUFSIZ] = {};//BUFSIZ 8142
	while(1)
	{
		memset(buf,0,BUFSIZ);
		ret = read(newfd,buf,BUFSIZ);
		if(ret < 0 )
		{
			perror("read");
			exit(0);
		}
		else if(ret == 0)
			break;
		printf("buf = %s\n",buf);
	}
	close(newfd);
}

2.3 僵尸进程处理

 当客户端与服务器连接后，终止客户端进程后，服务器的子进程会变成僵尸进程，所以要进行僵尸进程的回收。

子进程终止时会向父进程发送SIGCHLD信号，告知父进程回收自己，但该信号的默认处理动作为忽略，因此父进程仍然不会去回收子进程，需要捕捉处理实现子进程的回收；

进行信号机制的绑定，进行子进程终止信号的接收

signal(SIGCHLD,SigHandle);

实现僵尸进程接收函数

void SigHandle(int sig)
{
	if(sig == SIGCHLD)
	{
		printf("Client exited\n");
		wait(NULL);
	}
}

2.4 完整代码

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>

#define BACKLOG 5
void SigHandle(int sig)
{
	if(sig == SIGCHLD)
	{
		printf("Client exited\n");
		wait(NULL);
	}
}
void ClientHandle(int newfd);
int main(int argc,char *argv[])
{
	int fd,newfd;
	struct sockaddr_in addr,client_addr;
	socklen_t addrlen = sizeof(client_addr);

	signal(SIGCHLD,SigHandle);
	pid_t pid;

	if(argc < 3)
	{
		printf("%s<addr><port>\n",argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(fd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(0);
	}
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
	if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)==0)
	{
		fprintf(stderr,"Invalid address\n");
		exit(0);
	}
	/*地址快速重用*/
	int flag = 1,len = sizeof(int);
	if(setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&flag,len)==-1)
	{
		perror("setsockopt");
		exit(1);
	}
	/*绑定通信结构体*/
	if(bind(fd,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr)) == -1)
	{
		perror("bind");
		exit(0);
	}
	/*设置套接字为侦听模式*/
	if(listen(fd,BACKLOG) == -1)
	{
		perror("listen");
		exit(0);
	}

	while(1)
	{
		/*接受客户端的连接请求，生成新的用于和客户端通信的套接字*/
		newfd = accept(fd,(struct sockaddr *)&client_addr,&addrlen);
		if(newfd < 0)
		{
			perror("accept");
			exit(0);
		}
		printf("addr:%s port:%d\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr),ntohs(client_addr.sin_port));
		if((pid = fork())<0)
		{
			perror("accept");
			exit(0);
		}
		else if(pid == 0)
		{
			close(fd);
			ClientHandle(newfd);
			exit(0);
		}
		else if(pid > 0)
		{
			close(newfd);
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}
void ClientHandle(int newfd)
{
	int ret;
	char buf[BUFSIZ] = {};//BUFSIZ 8142
	while(1)
	{
		memset(buf,0,BUFSIZ);
		ret = read(newfd,buf,BUFSIZ);
		if(ret < 0 )
		{
			perror("read");
			exit(0);
		}
		else if(ret == 0)
			break;
		printf("buf = %s\n",buf);
	}
	close(newfd);
}

2.5 代码测试  

3、多线程代码实现

3.1 创建新的线程 

进行线程创建后进行线程分离 

pthread_create(&tid,NULL,ClientHandle,&newfd);
pthread_detach(tid);

3.2 线程函数定义

每次创建子进程后进行客户端接收，读取客户端绑定socket文件描述符的buffer，随后进行关闭客户端绑定socket文件描述符。 

void *ClientHandle(void *arg)
{
	int ret;
	char buf[BUFSIZ] = {};//BUFSIZ 8142
	int newfd = *(int *)arg;
	while(1)
	{
		memset(buf,0,BUFSIZ);
		ret = read(newfd,buf,BUFSIZ);
		if(ret < 0 )
		{
			perror("read");
			exit(0);
		}
		else if(ret == 0)
			break;
		printf("buf = %s\n",buf);
	}
	printf("client exit\n");
	close(newfd);
	return NULL;
}

3.3 完整代码

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>

#define BACKLOG 5
void *ClientHandle(void *arg);
int main(int argc,char *argv[])
{
	int fd,newfd;
	struct sockaddr_in addr,client_addr;
	pthread_t tid;
	socklen_t addrlen = sizeof(client_addr);

	if(argc < 3)
	{
		printf("%s<addr><port>\n",argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(fd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(0);
	}
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
	if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)==0)
	{
		fprintf(stderr,"Invalid address\n");
		exit(0);
	}
	/*地址快速重用*/
	int flag = 1,len = sizeof(int);
	if(setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&flag,len)==-1)
	{
		perror("setsockopt");
		exit(1);
	}
	/*绑定通信结构体*/
	if(bind(fd,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr)) == -1)
	{
		perror("bind");
		exit(0);
	}
	/*设置套接字为侦听模式*/
	if(listen(fd,BACKLOG) == -1)
	{
		perror("listen");
		exit(0);
	}

	while(1)
	{
		/*接受客户端的连接请求，生成新的用于和客户端通信的套接字*/
		newfd = accept(fd,(struct sockaddr *)&client_addr,&addrlen);
		if(newfd < 0)
		{
			perror("accept");
			exit(0);
		}
		printf("addr:%s port:%d\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr),ntohs(client_addr.sin_port));
		pthread_create(&tid,NULL,ClientHandle,&newfd);
		pthread_detach(tid);
	}
	close(fd);
	return 0;
}
void *ClientHandle(void *arg)
{
	int ret;
	char buf[BUFSIZ] = {};//BUFSIZ 8142
	int newfd = *(int *)arg;
	while(1)
	{
		memset(buf,0,BUFSIZ);
		ret = read(newfd,buf,BUFSIZ);
		if(ret < 0 )
		{
			perror("read");
			exit(0);
		}
		else if(ret == 0)
			break;
		printf("buf = %s\n",buf);
	}
	printf("client exit\n");
	close(newfd);
	return NULL;
}

3.4 代码测试

4、总结

本文通过多进程和多线程技术进行的TCP并发服务器的实现，在多进程方式下，解决了僵尸进程的问题。 最后通过完成代码的编写并测试，成功实现了TCP并发服务器。