高效能伺服器程式設計 程序池 執行緒池

高效能伺服器程式設計主要分為多程序和多執行緒、程序池和執行緒池，用來處理乙個服務程式能夠同時處理多個客戶連線的問題。我們首先回顧下多程序和多執行緒的知識，因為程序池和執行緒池是在這個基礎上進行改進的，也是伺服器用的比較多的。   

多程序

accept();  --》建立子程序，由子程序和客戶端通訊。父程序繼續接受客戶連線

a.子程序繼承父程序開啟的檔案描述符（accept返回的檔案描述符）

b.父程序必須關閉檔案描述符。

2.多執行緒

accept();  --》建立函式執行緒，由函式執行緒和客戶端通訊，主線程繼續接受客戶連線

a.主線程接受客戶連線的檔案描述符如何傳遞給函式執行緒 –》值傳遞

b.主線程不能關閉檔案描述符  ---》 程序的pcb中儲存 同程序的多執行緒共享乙個pcb

應用場景：

池：提前申請的大量資源存放的乙個單位；

記憶體池：  使用記憶體之前，先申請大量的記憶體，當後續需要使用時，直接從記憶體池中分配，不需要通過系統分配。

多程序和多執行緒與執行緒池和程序思想對比:

由此可看有8個程序，通常池中分配大約的3---10個。執行緒池我們也看一下：

可看出也是有8個，其實在選擇程序池還是執行緒池，也是根據我們的業務和環境的要求下進行選擇。例如如果考慮安全性可以使用程序池，如果考慮切換速度，資料共享的話可以考慮執行緒池，各有各有好處和應用場景，更適合才是最重要的~

我們通過**再來看看執行緒池有些什麼問題。在這之前，我們要明白執行緒池實現的幾個難點：

主線程需要將檔案描述符傳遞給函式執行緒  --》全域性的陣列

函式執行緒啟動起來必須阻塞在獲取檔案描述符之前 --》訊號量

訊號量來控制主線程向函式執行緒通知獲取檔案描述符事件  --》訊號量

主線程在陣列中插入資料，以及函式執行緒獲取陣列中的資料都必須是互斥的，保持原子操作。  ---》互斥鎖

//-1是無效的檔案描述符

}int main()

initclilink(); //初始化值

sem_init(&sem,0,0);

pthread_mutex_init(&mutex,null);

while(1)

if(insert(c) == -1)

//對訊號量的v操作

sem_post(&sem); }}

void *pthread_fun(void *arg)

while(1) //與特定的客戶端通訊

; int n = recv(c,buff,127,0);

if(n <= 0)

printf("%d: %s\n",c,buff);

send(c,"ok",2,0);

} }}

結果如下：

因為我只維護了三個執行緒，因此當我開啟第四個客戶端的時候，它會在阻塞的狀態，當我關閉前三個任意乙個程序時，會發現它立刻可以執行。比如說關閉third客戶端。

可以看出four立即就被列印了~~

int getcli()

clilink[i] = -1; 
pthread_mutex_unlock(&mutex);
if(i >= 10)
return -1;
return c;
//-1是無效的檔案描述符
}

在程式啟動時，建立多個程序，將子程序維護在程序池；

程序池中的程序必須阻塞在獲取到客戶端檔案描述符之前；

主程序負責接收客戶連線，並將獲取到的客戶連線檔案描述符傳遞給程序池中的程序

必須借助於程序間通訊不能僅僅傳遞c值，傳遞的是檔案描述符--》指向相同的結構

如何在兩個不相干的程序之間傳遞檔案描述符呢？ 我們可以利用socket在程序間傳遞特殊的輔助資料，以實現檔案描述符的傳遞。另外我們還可以結合socketpair全雙工管道，以及函式sendmsg  、recvmsg等相關知識學習下程序池的**。有興趣的小夥伴可以看看《linux高效能服務程式設計》裡的程序的**實現~

兩者的選擇和多程序和多執行緒一樣，需要因情況和場景選擇。我們要明白乙個執行緒或者執行緒開始為乙個客戶端服務時，只能等客戶端退出才能服務下乙個客戶端，對於執行緒資源是一種浪費。阻塞在recv函式。但是i/o復用可以解決同時處理與多個客戶端互動的問題。

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