Linux高阶——1123—

1、服务器版本介绍及实现

1、单进程单任务服务器（阻塞IO）

单进程模型，阻塞IO冲突，等待连接时无法读取数据，读取数据时无法连接

比较适合处理单任务，排队处理业务

伪代码

while(true)
{addrlen=sizeof(clientaddr);client_sock=accept(sock,&clientaddr,&addrlen);printf("显示连接信息");/*存储sock*//*IO处理*/while(RECV(buf)){//根据读取的数据，判定如何处理SEND(buf);//响应}
}

2、单进程多任务服务器（非阻塞IO）

代码

#include<sock.c>
#define server_ip "192.168.5.133"
#define server_port 9090int main()
{struct sockaddr_in client_addr;int server_sock;int client_sock;server_sock=net_initializer(NULL,server_port,128);socklen_t addrlen;printf("TCP IO Servers Running...\n");char cip[16];ssize_t len;client_info cf; char buf[1500];char* msg="Please try again\n";char tm[1024];int client_array[8000];for(int i=0;i<8000;i++)client_array[i]=-1;int flag;flag=fcntl(server_sock,F_GETFL);flag|=O_NONBLOCK;fcntl(server_sock,F_SETFL,flag);while(1){   addrlen=sizeof(client_addr);if((client_sock=ACCEPT(server_sock,(struct sockaddr*)&client_addr,&addrlen))>0){cf.sockfd=client_sock;inet_ntop(AF_INET,&client_addr.sin_addr.s_addr,cf.ip,16);cf.port=ntohs(client_addr.sin_port);first_response(cf);for(int i=0;i<8000;i++){if(client_array[i]==-1){client_array[i]=client_sock;break;}}}for(int i=0;i<8000;i++){if(client_array[i]!=-1){while((len=RECV(client_sock,buf,sizeof(buf),0))>0){if((strcmp(buf,"time\n"))==0){get_time(tm);SEND(client_sock,tm,strlen(tm),MSG_NOSIGNAL);bzero(tm,sizeof(tm));}else{SEND(client_sock,msg,strlen(msg),MSG_NOSIGNAL);}bzero(buf,sizeof(buf));}if(len==0){printf("client exit\n");close(client_sock);client_array[i]=-1;}}}}close(server_sock);printf("server done\n");return 0;
}

3、多进程多任务服务器（阻塞IO）

1、多进程模型流程

为了让服务端有更好的处理能力，单进程无法满足需求，所以要提升处理单元的数量，为每个客户端分配一个处理单元(Process)，让客户端与处理单元绑定，有一个比较好的处理效果

避免阻塞冲突，因为每个处理进程都会分配一个客户端，相互之间没有影响

多进程模型优点

1、可以得到更多的系统时间片，提升服务器处理性能

2、具备并发性，某个进程阻塞，不会影响其他进程，不会导致服务器无法响应

3、即使某些进程放弃cpu，根据就近原则，服务器的其他进程也可以继续使用，cpu使用效率更高

多进程模型处理缺点

1、进程有庞大的内存开销与调度开销，并发数量取决于进程数量导致高并发

2、会出现大量创建销毁进程的开销，当客户端连接后再创建服务进程，不能及时响应

多进程设计思路

客户端调用connect函数连接服务端

服务端的父进程P只做连接，调用accept函数，accept函数返回值为一个新的套接字new_sock

连接成功，表示有新用户，此时父进程调用fork函数创建子进程，创建出了一个处理单元C

此时的子进程继承了父进程的new_sock，并且使用此套接字与客户端进行通信

多进程多任务的难点

回收，避免产生僵尸

只有父进程可以回收子进程，但如果父进程回收子进程，则会与连接操作产生冲突

因此，将父进程分为多个线程，主线程负责连接，普通线程负责回收

使用被动回收策略，父进程执行自身任务，子进程退出后，通知父进程，父进程再进行回收

将捕捉函数，改为回收函数，不按信号数量回收，应当将当前可回收的子进程全部回收释放，避免回收漏掉的问题

多进程模型的回收策略

多个线程，信号行为共享，但是屏蔽字不共享，每个线程拥有自己的屏蔽字

当进程调用函数陷入阻塞，如果在阻塞过程中，产生信号，系统会执行捕捉函数，阻塞函数会被中断

普通线程先设置捕捉，再解除屏蔽