在網路程式裡面,一般的來說都是許多客戶機對應乙個伺服器.為了處理客戶機的請求, 對服務端的程式就提出了特殊的要求.我們學習一下目前最常用的伺服器模型.
迴圈伺服器:迴圈伺服器在同乙個時刻只可以響應乙個客戶端的請求
併發伺服器:併發伺服器在同乙個時刻可以響應多個客戶端的請求
9.1 迴圈伺服器:
udp伺服器
udp迴圈伺服器的實現非常簡單:
udp伺服器每次從套接字上讀取乙個客戶端的請求,處理, 然後將結果返回給客戶機.
可以用下面的演算法來實現.
socket(...);
bind(...);
while(1)
因為udp是非面向連線的,沒有乙個客戶端可以老是佔住服務端. 只要處理過程不是死迴圈, 伺服器對於每乙個客戶機的請求總是能夠滿足.
9.2 迴圈伺服器:
tcp伺服器
tcp迴圈伺服器的實現也不難:tcp伺服器接受乙個客戶端的連線,然後處理,完成了這個客戶的所有請求後,斷開連線.
演算法如下:
socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
close(...);
}tcp迴圈伺服器一次只能處理乙個客戶端的請求.只有在這個客戶的所有請求都滿足後, 伺服器才可以繼續後面的請求.這樣如果有乙個客戶端佔住伺服器不放時,其它的客戶機都不能工作了.因此,tcp伺服器一般很少用迴圈伺服器模型的.
9.3 併發伺服器: tcp伺服器
為了彌補迴圈tcp伺服器的缺陷,人們又想出了併發伺服器的模型. 併發伺服器的思想是每乙個客戶機的請求並不由伺服器直接處理,而是伺服器建立乙個 子程序來處理.
演算法如下:
socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
close(...);
exit(...);
}close(...);
}tcp併發伺服器可以解決tcp迴圈伺服器客戶機獨佔伺服器的情況. 不過也同時帶來了乙個不小的問題.
為了響應客戶機的請求,伺服器要建立子程序來處理. 而建立子程序是一種非常消耗資源的操作.
9.4 併發伺服器:
多路復用i/o
為了解決建立子程序帶來的系統資源消耗,人們又想出了多路復用i/o模型.
首先介紹乙個函式select
int select(int nfds,
fd_set *readfds,fd_set *writefds,
fd_set *except fds,
struct timeval *timeout
)void fd_set(int fd,fd_set *fdset)
void fd_clr(int fd,fd_set *fdset)
void fd_zero(fd_set *fdset)
int fd_isset(int fd,fd_set *fdset)
一般的來說當我們在向檔案讀寫時,程序有可能在讀寫出阻塞,直到一定的條件滿足.
比如我們從乙個套接字讀資料時,可能緩衝區裡面沒有資料可讀(通訊的對方還沒有傳送資料過來),
這個時候我們的讀呼叫就會等待(阻塞)直到有資料可讀.如果我們不 希望阻塞,
我們的乙個選擇是用select系統呼叫.
只要我們設定好select的各個引數,那麼當檔案可以讀寫的時候select回"通知"我們 說可以讀寫了.
readfds所有要讀的檔案 檔案描述符的集合
writefds所有要寫的檔案 檔案描述符的集合
exceptfds其他的服要向我們通知的檔案描述符
timeout超時設定.
nfds所有我們監控的檔案描述符中最大的那乙個加1
在我們呼叫select時程序會一直阻塞直到以下的一種情況發生.
1)有檔案可以讀.
2)有檔案可以寫.
3)超時所設定的時間到.
為了設定檔案描述符我們要使用幾個巨集. fd_set將fd加入到fdset
fd_clr將fd從fdset裡面清除
fd_zero從fdset中清除所有的檔案描述符
fd_isset判斷fd是否在fdset集合中
使用select的乙個例子
int use_select(int *readfd,int n)
while(1)}}
}使用select後我們的伺服器程式就變成了.
初始話(socket,bind,listen);
while(1)
否則說明是乙個已經連線過的描述符
}多路復用i/o可以解決資源限制的問題.著模型實際上是將udp迴圈模型用在了tcp上面. 這也就帶來了一些問題.如由於伺服器依次處理客戶的請求,所以可能會導致有的客戶 會等待很久.
併發伺服器: udp伺服器
人們把併發的概念用於udp就得到了併發udp伺服器模型.
併發udp伺服器模型其實是簡單的.和併發的tcp伺服器模型一樣是
建立乙個子程序來處理的 演算法和併發的tcp模型一樣.
除非伺服器在處理客戶端的請求所用的時間比較長以外,人們實際上很少用這種模型.
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