手把手带你实现多线程服务器

“一请求一线程”方式实现服务器

• • 前言
  • socket使用流程
  • • 实现思路
    • netassist
    • 小总结
  • 第一版服务器
  • • 实现思路
    • 出现的问题
  • 第二版服务器
  • 第三版服务器
  • • 使用线程
    • 解决问题
    • 关于fd
  • 总结
  • 附件

前言

由于资源消耗大、线程管理复杂、性能问题等原因，“一请求一线程”（多线程）已经被淘汰，现在我们多使用select、poll、epoll等IO多路复用技术实现网络IO。我们只讲解实现思路，并且为后面IO多路复用技术的文章打下基础。在看本文之前，可以先看一看 网络IO以及socket编程 这篇文章。

socket使用流程

在网络通信中，一定是使用socket。下面初始化socket的固定流程。

#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

struct sockaddr_in sevaddr;
sevaddr.sin_family = AF_INET;
sevaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
sevaddr.sin_port = htons(2000);

if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&sevaddr, sizeof(struct sockaddr)) == –1) {

printf(\”bind failed: %s\\n\”,strerror(errno));
return –1;
}
listen(sockfd, 10);
printf(\”listen finished\\n\”);
getchar(); // 阻塞在这里
printf(\”exit\\n\”);
return 0;
}

实现思路

使用socket()创建一个sockfd，用于监听端口。第一个参数AF_INET表示使用IPV4协议族；第二个参数SOCK_STREAM创建流式套接字类型，即TCP；第三个参数0对于 SOCK_STREAM 类型的套接字，通常设置为0，表示使用默认的传输层协议。

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

使用bind()将创建的sockfd与本机端口进行绑定。看下面的代码，我们要给本地端口指定通信协议族、初始化网卡地址、初始化端口号、绑定fd和本机端口。INADDR_ANY，即0.0.0.0，指本机任意网卡；在计算机中，0~1023是默认的端口号，所以我们要指定的端口后须大于1023，这里我们给定的端口号是2000；接下来，我们使用bind()绑定，若函数返回-1，则绑定失败。

struct sockaddr_in sevaddr;
sevaddr.sin_family = AF_INET; //IPV4
sevaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //0.0.0.0
sevaddr.sin_port = htons(2000); // 0-1023
if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&sevaddr, sizeof(struct sockaddr)) == –1) {

printf(\”bind failed: %s\\n\”,strerror(errno));
return –1;
}

完成上面的步骤，我们就可以对端口进行监听了。

listen(sockfd, 10);

我们可以先对程序编译运行，我们可以看到受getchar()的影响，程序处于阻塞状态。 我们敲一下回车，程序退出。 现在，我们再打开一个新的终端，输入命令netstat -anop | grep 2000查看端口2000的使用情况。我们可以看到端口2000已经被使用。 或者，我们可以在第二个终端中运行该程序。编译器返回bind failed: Address already in use，很好，这表明端口已经被占用，这是我们想要看到的结果。

netassist

在这里，向大家安利netassist（网络调试助手），作为我们的客户端。这里我直接使用127.0.0.1（本地回环地址）作为我的远程主机地址。 现在，我们连接已经运行的程序。可以看到，连接成功了！ 因为listen执行成功并且客户端已经连接，现在我们通过netstat查看端口状态。可以看到，产生了一个新的连接状态。 既然已经连接上了，那么是否可以发数据？当然可以了！ 点击“发送”，看到netassist的右下角的TX从0变为20，表示发送了20字节的数据到server端。可是，我们在server端并没有看到发送的数据，可以确定的是server已经接收到了信息。因为，server端暂时不能将接收到的数据打印出来。