用TCP/TP进行网际互连（5） ———— 多进程和多线程实现服务器端的并发处理

用TCP/TP进行网际互连（5）

———— 多进程和多线程实现服务器端的并发处理

1、实现要求

· 在TCP文件传输代码的基础上，利用多进程实现服务器端的并发处理。
· 利用多线程实现服务器端的并发处理。

2、原理分析

并发的面向连接服务器算法：
主1、创建套接字并将其绑定到所提供服务的熟知地址上。让该套接字保持为无连接的。
主2、将该端口设置为被动模式。
主3、反复调用accept以便接收来自客户的下一个连接请求，并创建新的从线程或者进程来处理响应。
从1、由主线程传递来的连接请求开始。
从2、用该连接与客户进行交互；读取请求并发回响应。
从3、关闭连接并退出。

3、实现代码

• 利用多进程实现服务器端：

//代码分析：/*  在之前实验基础上改进而成，socket初始化、绑定端口、进行监听环节都没有改变。封装在 int passiveTCP (const char*service) 中。在每一次调用accept接收来自客户的下一个连接请求时，利用fork()创建新的进程来处理响应。在子进程中进行文件的选择与发送。在父进程中关闭客户端的连接，并继续循环调用accept处理下一个连接请求。*///主要代码：int main(int argc, char **argv[]){    char filename[FILE_NAME_MAX_SIZE];    int sockfd,connfd;    struct sockaddr_in clientaddr;    pid_t pid;    sockfd = passiveTCP(PORT);    while(1)    {        socklen_t length=sizeof(clientaddr);        //accept        connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&clientaddr,&length);        if(connfd<0)        {            perror("connect");            exit(1);        }        /*建立一个新的进程处理到来的连接*/        pid = fork();                       /*分叉进程*/        if( pid == 0 ){                     /*子进程中*/            printf("My id is %d\n",getpid());            printf("\n %d request\n",connfd);            //Input the file name            bzero(filename,FILE_NAME_MAX_SIZE);            printf("Please input the file name you wana to send:");            scanf("%s",&filename);            getchar();            //send filename imformation            char buff[BUFFSIZE];            int count;            bzero(buff,BUFFSIZE);   strncpy(buff,filename,strlen(filename)>FILE_NAME_MAX_SIZE?FILE_NAME_MAX_SIZE:strlen(filename));            count=send(connfd,buff,BUFFSIZE,0);            if(count<0)            {                perror("Send file information");                exit(1);            }            //read file             FILE *fd=fopen(filename,"rb");            if(fd==NULL)            {                printf("File :%s not found!\n",filename);            }            else             {                bzero(buff,BUFFSIZE);                int file_block_length=0;                while((file_block_length=fread(buff,sizeof(char),BUFFSIZE,fd))>0)                {                    //printf("file_block_length:%d\n",file_block_length);                    if(send(connfd,buff,file_block_length,0)<0)                    {                    perror("Send");                    exit(1);                }                bzero(buff,BUFFSIZE);               }                fclose(fd);                printf("Transfer file finished !\n");            }               close(sockfd);//关闭服务器socket            break;        }        else{            close(connfd);                      /*在父进程中关闭客户端的连接*/        }    }    return 0;}

• 利用多线程实现服务器端

//代码分析：/* socket的初始化方面还是利用的之前封装的passiveTCP()函数。实现过程与多进程基本一样，只是这里对每个连接的请求是创建的线程。同时对线程的创建处理过程进行了封装，只是将客户端socket的描述符传了过去。 *///主函数部分：int main(int argc, char **argv[]){    char filename[FILE_NAME_MAX_SIZE];    int sockfd,connfd;    struct sockaddr_in clientaddr;    pid_t pid;    sockfd = passiveTCP(PORT);    while(1)    {        socklen_t length=sizeof(clientaddr);        //accept        connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&clientaddr,&length);        if(connfd<0)        {            perror("connect");            exit(1);        }         /*建立一个新的线程处理到来的连接*/        thread_create(connfd);    }    close(sockfd);    return 0;}//创建线程：void thread_create(int connfd){    pthread_t thread;    //printf("111111111\n");    if(pthread_create(&thread, NULL, my_thread, connfd) != 0) {    //创建线程        printf("Creating thread has failed!\n");    }}//线程中的文件传输部分：void *my_thread(int connfd){            char filename[FILE_NAME_MAX_SIZE];            printf("\n %d request\n",connfd);            //Input the file name            bzero(filename,FILE_NAME_MAX_SIZE);            printf("Please input the file name you wana to send:");            scanf("%s",&filename);            getchar();            //send filename imformation            char buff[BUFFSIZE];            int count;            bzero(buff,BUFFSIZE);    strncpy(buff,filename,strlen(filename)>FILE_NAME_MAX_SIZE?FILE_NAME_MAX_SIZE:strlen(filename));            count=send(connfd,buff,BUFFSIZE,0);            if(count<0)            {                perror("Send file information");                exit(1);            }            //read file             FILE *fd=fopen(filename,"rb");            if(fd==NULL)            {                printf("File :%s not found!\n",filename);            }            else             {                bzero(buff,BUFFSIZE);                int file_block_length=0;                while((file_block_length=fread(buff,sizeof(char),BUFFSIZE,fd))>0)                {                    //printf("file_block_length:%d\n",file_block_length);                    if(send(connfd,buff,file_block_length,0)<0)                    {                    perror("Send");                    exit(1);                }                bzero(buff,BUFFSIZE);               }                fclose(fd);                printf("Transfer file finished !\n");            }               close(connfd);//关闭客户端的连接            pthread_exit(NULL);}

• 客户端实现：
  代码如下：（还是利用上一次实验的windows基于TCP的socket客户端）

int main(){    SOCKET sock;                                            //客户端进程创建套接字    char buf[BUFFER_SIZE];                      //buf数组存放客户端发送的消息    int inputLen;                                       //用于输入字符自增变量    while(1)    {        printf("Socket\\Client>");        inputLen=0;        memset(buf,0,sizeof(buf));        while((buf[inputLen++]=getchar())!='\n')        //输入以回车键为结束标识        {;}        if(buf[0]=='e' && buf[1]=='x' && buf[2]=='i' && buf[3]=='t')        {            printf("The End.\n");            break;        }        sock=connectTCP(IP,PORT);        //send(sock,buf,BUFFER_SIZE,0);              //向服务器发送数据        recvTCP(sock);        closesocket(sock);                           //关闭套接字        WSACleanup();                               //终止对Winsock DLL的使用，并释放资源，以备下一次使用    }    return 0;}

4、效果展示

本次实验测试，首先传输一个较大的文件，在这个大文件的传输过程中，利用并发再对一个新的客户端连接进行一个小文件的传输。（多进程和多线程显示效果基本一致，只是代码实现不同）

• 服务器端：
  
  可以看到第一个程序连接上来，进行了文件的传输，在传输过程中，对第二个连接进行了并发的文件传输。

• 客户端：
  
  可以看到，大文件传输过程中，客户端2发起请求并实现的小文件的传输。

附上我的实验代码，测试成功的：
https://github.com/KevinBetterQ/Network-programming/tree/master/mulTCP