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C/S架构学习之多线程实现TCP并发服务器

  • 并发概念:
  • 并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生;
  • 多线程实现TCP并发服务器的实现流程:
  • 一、创建套接字(socket函数):
  • 通信域选择IPV4网络协议、套接字类型选择流式;
	int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //通信域选择IPV4、套接字类型选择流式
  • 二、填充服务器的网络信息结构体:
  • 1.定义网络信息结构体变量;
  • 2.求出结构体变量的内存空间大小;
  • 3.结构体清零;
  • 4.使用IPV4网络协议;
  • 5.预留给在终端输入的IP地址;
  • 6.预留给在终端输入的网络字节序的端口号;
	struct sockaddr_in serveraddr; //定义网络信息结构体变量socklen_t serveraddrlen = sizeof(serveraddr);//求出结构体变量的内存空间大小memset(&serveraddr,0,serveraddrlen); //结构体清零serveraddr.sin_family = AF_INET;  //使用IPV4网络协议serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);  //IP地址serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//网络字节序的端口号
  • 三、套接字和服务器的网络信息结构体进行绑定(bind函数):
	int ret = bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,serveraddrlen);
  • 四、套接字设置成被动监听(listen函数):
	int ret1 = listen(sockfd, 5);
  • 五、阻塞等待客户端的连接(accept函数):
		if(-1 == (info.accept_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&(info.clientaddr),&clientaddr_len))){perror("accept error");exit(-1);}
  • 六、若有客户端连接成功,就创建线程,专门用来和该客户端通信(pthread_create函数):
		if(0 != (ret1 = pthread_create(&thread_id,NULL,message_handling,&info))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret1,strerror(ret1));exit(EXIT_FAILURE);}
  • 七、将线程设置成分离属性,线程结束后由操作系统回收资源(pthread_detach函数):
        if(0 != (ret2 = pthread_detach(thread_id))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret2,strerror(ret2));exit(EXIT_FAILURE);}
  • 八、创建线程处理函数用来接收来自客户端的数据(recv函数)和给客户端发送应答消息(send函数):
	//线程处理函数void *message_handling(void *arg);int nbytes = recv(acceptfd,buf,sizeof(buf),0);printf("客户端发来数据[%s]\n",buf);strcat(buf,"----k"); //组装应答消息int ret2 = send(acceptfd,buf,sizeof(buf),0);
  • 九、退出线程(pthread_exit函数)和关闭套接字(close函数):
	close(info.accept_fd);pthread_exit(NULL);
  • 综合应用实例代码如下所示:
//多线程实现TCP并发服务器
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h>
#include <stdbool.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>typedef struct INFO
{int accept_fd;struct sockaddr_in clientaddr;}info_t;//线程处理函数
void *message_handling(void *arg);int main(int argc, char const *argv[])
{//入参合理性检查if(3 != argc){printf("Usage : %s <IP> <PORT>\n",argv[0]);exit(-1);}//创建套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(-1 == sockfd){perror("socket error");exit(-1);}//填充服务器网络信息结构体struct sockaddr_in serveraddr;socklen_t serveraddr_len = sizeof(serveraddr);memset(&serveraddr,0,serveraddr_len);serveraddr.sin_family = AF_INET;serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//将套接字与服务器网络信息结构体绑定if(-1 == bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,serveraddr_len)){perror("bind error");exit(-1);}//将套接字设置成被监听状态if(-1 == listen(sockfd,5)){perror("listen error");exit(-1);}info_t info;pthread_t thread_id;int ret1 = 0;int ret2 = 0;socklen_t clientaddr_len = sizeof(info.clientaddr);while(true){//等待客户端连接if(-1 == (info.accept_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&(info.clientaddr),&clientaddr_len))){perror("accept error");exit(-1);}//若有客户端连接成功,就创建线程,专门用来和该客户端通信if(0 != (ret1 = pthread_create(&thread_id,NULL,message_handling,&info))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret1,strerror(ret1));exit(EXIT_FAILURE);}//将线程设置成分离属性,线程结束后由操作系统回收资源if(0 != (ret2 = pthread_detach(thread_id))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret2,strerror(ret2));exit(EXIT_FAILURE);}}close(sockfd);return 0;
}void *message_handling(void *arg)
{info_t info = *(info_t *)arg;printf("客户端[%s : %d]连接到服务器\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));//接收客户端数据,并作出应答int nbytes = 0;char buf[128] = {0};while(true){memset(buf,0,sizeof(buf));//接收消息if(-1 == (nbytes = recv(info.accept_fd,buf,sizeof(buf),0))){perror("recv error");break;}else if(0 == nbytes){printf("客户端[%s : %d]断开了连接\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));break;}if(!strcmp(buf,"quit")){printf("客户端[%s : %d]退出了\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));break;}printf("客户端[%s : %d]发来消息[%s]\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port),buf);//组装应答strcat(buf,"------k");//发送应答if(-1 == send(info.accept_fd,buf,sizeof(buf),0)){perror("send error");break;}}close(info.accept_fd);pthread_exit(NULL);}
  • 本示例代码,仅供参考;

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