Webbench-1.5开源软件工具源码深度剖析

Webbench是有名的网站压力测试工具。

其标准测试可以测试服务器的两项内容：每秒钟相应请求数和每秒钟传输数据量。

Webbench不但能具有便准静态页面的测试能力,还能对动态页面(ASP,PHP,JAVA,CGI)进行测试的能力.还有就是他支持对含有SSL的安全网站例如电子商务网站进行静态或动态的性能测试.

网上下载好webbench-1.5的压缩安装包，拷贝到linux环境下解压安装。

我用的是VM虚拟机上安装ubuntu12.04

1. 网上下载源码压缩包拷贝到linux环境下

2. 解压文件

3. 进入目录编译源码

编译后发现报错，查看了下makefile没发现什么大的问题，然后就百度了下这个错误 原来是系统没安装 ctags这个软件包 ，而编译这个源码需要这个软件包（百度查了下是VIM的一个插件）

针对自己的系统安装软件包，安装好后再编译 ，编译通过。

4. 先执行命令测试一把

区区500行代码量，但是达到的效果在当时还是蛮牛逼的！下面就来逐个分析研究源码！

整个程序大致工作流程：

1. 主进程(main函数）使用getopt_long函数对命令行参数进行解析，构造HTTP request信息并创建http请求，并且先创建管道
2. 主进程调用bench函数根据client大小，fork子进程
3. 子进程调用benchcore函数进行测试，将结果写入管道，在benchcore函数中，设置信号处理函数alam_handler,多次对timerexpired全局变量进行判断，测试超时，入while循环对全局变量speed failed进行自增自减。
4. 主进程从管道读取数据打印到stdout，输出测试结果

socket.c

/* $Id: socket.c 1.1 1995/01/01 07:11:14 cthuang Exp $ * * This module has been modified by Radim Kolar for OS/2 emx *//***********************************************************************  module:       socket.c  program:      popclient  SCCS ID:      @(#)socket.c    1.5  4/1/94  programmer:   Virginia Tech Computing Center  compiler:     DEC RISC C compiler (Ultrix 4.1)  environment:  DEC Ultrix 4.3   description:  UNIX sockets code. ***********************************************************************/ #include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <fcntl.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <netdb.h>#include <sys/time.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <stdarg.h>//功能：通过地址和端口建立网络连接//@host:网络地址//@clientPort:端口//return:建立的socket连接  如果返回-1，表示连接失败int Socket(const char *host, int clientPort){    int sock;    unsigned long inaddr;    struct sockaddr_in ad;/*struct sockaddr_in{                unsigned short          sin_family;                     unsigned short int      sin_port;                struct in_addr          sin_addr;                unsigned char           sin_zero[8];        }    我们主要使用Internet，所以sin_family一般为AF_INET,    sin_addr设置为INADDR_ANY表示可以和任何的主机通信,    sin_port是我们要监听的端口号.sin_zero[8]是用来填充的. */    struct hostent *hp;/*这个数据结构是这样的： 　　 struct hostent { 　　 char *h_name; 　　 char **h_aliases; 　　 int h_addrtype; 　　 int h_length; 　　 char **h_addr_list; 　　 }; 　　 #define h_addr h_addr_list[0]  这里是这个数据结构的详细资料：  struct hostent:  　　h_name – 地址的正式名称。 　　h_aliases – 空字节-地址的预备名称的指针。 　　h_addrtype –地址类型; 通常是AF_INET。  　　h_length – 地址的比特长度。 　　h_addr_list – 零字节-主机网络地址指针。网络字节顺序。 　　h_addr - h_addr_list中的第一地址。 */        memset(&ad, 0, sizeof(ad));    ad.sin_family = AF_INET;    inaddr = inet_addr(host);//将点分的十进制的ip转为无符号整形    if (inaddr != INADDR_NONE)//INADDR_NONE是32位均为1的值，(即255.255.255.255)为internet的有限广播地址        memcpy(&ad.sin_addr, &inaddr, sizeof(inaddr));    else//如果host是域名    {        hp = gethostbyname(host);//用域名获取IP        if (hp == NULL)            return -1;        memcpy(&ad.sin_addr, hp->h_addr, hp->h_length);    }    ad.sin_port = htons(clientPort);//转换为网络字节序模式（大端模式）    //AF_INET 网络程序所在的主机采用的通讯洗衣族//AF_UNIX只能够用于单一的Unix 系统进程间通信,    //而AF_INET是针对Internet的,因而可以允许在远程//type:我们网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等)     //SOCK_STREAM表明我们用的是TCP 协议,这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向连接的比特流.     //SOCK_DGRAM 表明我们用的是UDP协议,这样只会提供定长的,不可靠,无连接的通信.//protocol:由于我们指定了type,所以这个地方我们一般只要用0来代替就可以了 socket为网络通讯做基本的准备.    //成功时返回文件描述符,失败时返回-1,看errno可知道出错的详细情况.    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    if (sock < 0)        return sock;/*int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen)   sockfd:socket返回的文件描述符.   serv_addr:储存了服务器端的连接信息.其中sin_add是服务端的地址   addrlen:serv_addr的长度   connect函数是客户端用来同服务端连接的.成功时返回0,sockfd是同服务端通讯的文件描述符 失败时返回-1.*/    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&ad, sizeof(ad)) < 0)//连接        return -1;    return sock;}/*init_addr()函数：将网络地址转成二进制的数组相关的函数头文件：#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<arpa/inet.h>函数定义：unsigned long int init_addr(const char *cp);函数说明：inet_addr()用来将参数cp所指的网络地址字符串转换成网络所使用的二进制数字比如："192.168.1.186"返回值：成功则返回对应的网络二进制数字，失败返回-1在新程序中避免使用inet_addr函数，而应该使用inet_aton函数作为代替。因为对于inet_addr函数来说，即使输入的参数是有效的IP地址：255.255.255.255，他的返回值仍然是INADDR_NONE。*/

webbench.c

里面用到的解析命令参数可以参考这篇博文：http://blog.csdn.net/coding__madman/article/details/51043733

/* * (C) Radim Kolar 1997-2004 * This is free software, see GNU Public License version 2 for * details. * * Simple forking WWW Server benchmark: * * Usage: *   webbench --help * * Return codes: *    0 - sucess *    1 - benchmark failed (server is not on-line) *    2 - bad param *    3 - internal error, fork failed *  */ #include "socket.c"#include <unistd.h>#include <sys/param.h>#include <rpc/types.h>#include <getopt.h>#include <strings.h>#include <time.h>#include <signal.h>/* values */volatile int timerexpired=0;int speed=0;int failed=0;int bytes=0;/* globals */int http10=1; /* 0 - http/0.9, 1 - http/1.0, 2 - http/1.1 *//* Allow: GET, HEAD, OPTIONS, TRACE */#define METHOD_GET 0#define METHOD_HEAD 1#define METHOD_OPTIONS 2#define METHOD_TRACE 3#define PROGRAM_VERSION "1.5"int method=METHOD_GET;//全局变量，指定http方法int clients=1;//并发数int force=0;//是否等待服务器应答。默认为步等待int force_reload=0;int proxyport=80;//代理服务器渡口号。默认为80char *proxyhost=NULL;//代理服务器地址int benchtime=30;//运行多久。 默认为30s.可以通过 -t 指定/* internal */int mypipe[2];char host[MAXHOSTNAMELEN];#define REQUEST_SIZE 2048char request[REQUEST_SIZE];//struct option结构体，配合getopt_long函数使用static const struct option long_options[]={ {"force",no_argument,&force,1}, {"reload",no_argument,&force_reload,1}, {"time",required_argument,NULL,'t'}, {"help",no_argument,NULL,'?'}, {"http09",no_argument,NULL,'9'}, {"http10",no_argument,NULL,'1'}, {"http11",no_argument,NULL,'2'}, {"get",no_argument,&method,METHOD_GET}, {"head",no_argument,&method,METHOD_HEAD}, {"options",no_argument,&method,METHOD_OPTIONS}, {"trace",no_argument,&method,METHOD_TRACE}, {"version",no_argument,NULL,'V'}, {"proxy",required_argument,NULL,'p'}, {"clients",required_argument,NULL,'c'}, {NULL,0,NULL,0}};/* prototypes */static void benchcore(const char* host,const int port, const char *request);//对http请求进行测试static int bench(void);//创建管道和子进程，调用测试http函数static void build_request(const char *url);//用来创建http连接请求static void alarm_handler(int signal){   timerexpired=1;}static void usage(void){   fprintf(stderr,"webbench [option]... URL\n""  -f|--force               Don't wait for reply from server.\n""  -r|--reload              Send reload request - Pragma: no-cache.\n""  -t|--time <sec>          Run benchmark for <sec> seconds. Default 30.\n""  -p|--proxy <server:port> Use proxy server for request.\n""  -c|--clients <n>         Run <n> HTTP clients at once. Default one.\n""  -9|--http09              Use HTTP/0.9 style requests.\n""  -1|--http10              Use HTTP/1.0 protocol.\n""  -2|--http11              Use HTTP/1.1 protocol.\n""  --get                    Use GET request method.\n""  --head                   Use HEAD request method.\n""  --options                Use OPTIONS request method.\n""  --trace                  Use TRACE request method.\n""  -?|-h|--help             This information.\n""  -V|--version             Display program version.\n");};int main(int argc, char *argv[]){int opt=0;int options_index=0;char *tmp=NULL; if(argc==1) {  usage();  return 2; } //解析出所有的命令行参数 然后执行相应的命令参数 while((opt=getopt_long(argc,argv,"912Vfrt:p:c:?h",long_options,&options_index))!=EOF ) {  switch(opt)  {   case  0 : break;   case 'f': force=1;break;   case 'r': force_reload=1;break;    case '9': http10=0;break;   case '1': http10=1;break;   case '2': http10=2;break;   case 'V': printf(PROGRAM_VERSION"\n");exit(0);   case 't': benchtime=atoi(optarg);break;  //一个客户端运行时间      case 'p':  /* proxy server parsing server:port */ tmp=strrchr(optarg,':');//tmp指向字符：的地址 （字符串optarg）  proxyhost=optarg; if(tmp==NULL) { break; } if(tmp==optarg) { fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s: Missing hostname.\n",optarg); return 2; } if(tmp==optarg+strlen(optarg)-1) { fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s Port number is missing.\n",optarg); return 2; } *tmp='\0'; proxyport=atoi(tmp+1);break;   case ':':   case 'h':   case '?': usage();return 2;break;   case 'c': clients=atoi(optarg);break;//模拟多少个客户端同时进行请求  } }  if(optind==argc) {  fprintf(stderr,"webbench: Missing URL!\n");  usage();  return 2;} if(clients==0) clients=1; if(benchtime==0) benchtime=60; /* Copyright */ fprintf(stderr,"Webbench - Simple Web Benchmark "PROGRAM_VERSION"\n" "Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.\n" ); //此时的optind指向输入的最后一个参数 最后一个参数为网址或者一个IP build_request(argv[optind]);//生成http请求的字符串  /* print bench info */ printf("\nBenchmarking: "); switch(method) { case METHOD_GET: default: printf("GET");break; case METHOD_OPTIONS: printf("OPTIONS");break; case METHOD_HEAD: printf("HEAD");break; case METHOD_TRACE: printf("TRACE");break; } printf(" %s",argv[optind]); switch(http10) { case 0: printf(" (using HTTP/0.9)");break; case 2: printf(" (using HTTP/1.1)");break; } printf("\n"); if(clients==1) printf("1 client"); else   printf("%d clients",clients); printf(", running %d sec", benchtime); if(force) printf(", early socket close"); if(proxyhost!=NULL) printf(", via proxy server %s:%d",proxyhost,proxyport); if(force_reload) printf(", forcing reload"); printf(".\n");     return bench();}void build_request(const char *url){  char tmp[10];  int i;  bzero(host,MAXHOSTNAMELEN);  bzero(request,REQUEST_SIZE);  if(force_reload && proxyhost!=NULL && http10<1) http10=1;  if(method==METHOD_HEAD && http10<1) http10=1;  if(method==METHOD_OPTIONS && http10<2) http10=2;  if(method==METHOD_TRACE && http10<2) http10=2; //设置请求的方法  switch(method)  {  default:  case METHOD_GET: strcpy(request,"GET");break;  case METHOD_HEAD: strcpy(request,"HEAD");break;  case METHOD_OPTIONS: strcpy(request,"OPTIONS");break;  case METHOD_TRACE: strcpy(request,"TRACE");break;  }    strcat(request," ");    //找到http://或https://中的://  if(NULL==strstr(url,"://"))  {  fprintf(stderr, "\n%s: is not a valid URL.\n",url);//如果没有则说明请求的URL不合法  exit(2);  }  if(strlen(url)>1500)//请求的url字符串太长  {         fprintf(stderr,"URL is too long.\n"); exit(2);  }  if(proxyhost==NULL)   if (0!=strncasecmp("http://",url,7))//除了开头的http://如果还有http://报错URL不合法    { fprintf(stderr,"\nOnly HTTP protocol is directly supported, set --proxy for others.\n");             exit(2);           }  /* protocol/host delimiter */  i=strstr(url,"://")-url+3;//找到://后面第一个字符在URL字符串所在下标值，也就是域名或ip地址的第一个字符  /* printf("%d\n",i); */  if(strchr(url+i,'/')==NULL) {//://后面没有/ 不正确的URL                                fprintf(stderr,"\nInvalid URL syntax - hostname don't ends with '/'.\n");                                exit(2);                              }  if(proxyhost==NULL)  {   /* get port from hostname */   if(index(url+i,':')!=NULL &&      index(url+i,':')<index(url+i,'/'))   {   strncpy(host,url+i,strchr(url+i,':')-url-i);//解析出域名或IP地址，放到host中。   bzero(tmp,10);   strncpy(tmp,index(url+i,':')+1,strchr(url+i,'/')-index(url+i,':')-1);//解析出URL中的端口   /* printf("tmp=%s\n",tmp); */   proxyport=atoi(tmp);   if(proxyport==0) proxyport=80;   } else   {     strncpy(host,url+i,strcspn(url+i,"/"));//URL中没有端口，直接解析出主机域名或IP地址放到host中。   }   // printf("Host=%s\n",host);   strcat(request+strlen(request),url+i+strcspn(url+i,"/"));//将要请求的URI放到GET或HEAE等后面  } else  {   // printf("ProxyHost=%s\nProxyPort=%d\n",proxyhost,proxyport);   strcat(request,url);//使用代理，直接将整个输入的URL都做为get或head后面的参数  }  if(http10==1)  strcat(request," HTTP/1.0");  else if (http10==2)  strcat(request," HTTP/1.1");  strcat(request,"\r\n");  if(http10>0)  strcat(request,"User-Agent: WebBench "PROGRAM_VERSION"\r\n");  if(proxyhost==NULL && http10>0)  {  strcat(request,"Host: ");  strcat(request,host);//不使用代理，在http请求中需要设置Host  strcat(request,"\r\n");  }  if(force_reload && proxyhost!=NULL)  {  strcat(request,"Pragma: no-cache\r\n");//不使用长连接  }  if(http10>1)  strcat(request,"Connection: close\r\n");  /* add empty line at end */  if(http10>0) strcat(request,"\r\n"); //http语法，http请求头结束需要一个空行\r\n  // printf("Req=%s\n",request);}/* vraci system rc error kod */static int bench(void){  int i,j,k;  pid_t pid=0;  FILE *f;  /* check avaibility of target server */  i=Socket(proxyhost==NULL?host:proxyhost,proxyport);//创建一个连接到服务器的socket标识  if(i<0) {    fprintf(stderr,"\nConnect to server failed. Aborting benchmark.\n");           return 1;         }  close(i);  /* create pipe */  if(pipe(mypipe))创建管道,mypipe[0]为管道里的读取端,mypipe[1]为管道里的写入端  {  perror("pipe failed.");  return 3;  }  /* not needed, since we have alarm() in childrens */  /* wait 4 next system clock tick */  /*  cas=time(NULL);  while(time(NULL)==cas)        sched_yield();  */  /* fork childs */  for(i=0;i<clients;i++)  {   pid=fork();//使用fork创建clients个进程，用于模拟clients个客户端用于请求   if(pid <= (pid_t) 0)   {   /* child process or error*/           sleep(1); /* make childs faster */   break;   }  }  if( pid< (pid_t) 0)  {          fprintf(stderr,"problems forking worker no. %d\n",i);  perror("fork failed.");  return 3;  }  if(pid== (pid_t) 0)//pid=0是子进程，进行http请求  {    /* I am a child */    if(proxyhost==NULL)      benchcore(host,proxyport,request);         else      benchcore(proxyhost,proxyport,request);         /* write results to pipe */ f=fdopen(mypipe[1],"w");//mypipe[1]进行写入 if(f==NULL) { perror("open pipe for writing failed."); return 3; } /* fprintf(stderr,"Child - %d %d\n",speed,failed); */ fprintf(f,"%d %d %d\n",speed,failed,bytes);//向管道里写成功数，失败数，即服务器返回的字节数 fclose(f); return 0;  } else  {//返回到父进程中  f=fdopen(mypipe[0],"r");//mypipe[0]用于读取  if(f==NULL)   {  perror("open pipe for reading failed.");  return 3;  }  setvbuf(f,NULL,_IONBF,0);  speed=0;          failed=0;          bytes=0;/** 统计clients个进程的数据信息 ***/  while(1)  {//需要进行循环，否则的话，由于子进程的创建，很有可能会返回父进程。  pid=fscanf(f,"%d %d %d",&i,&j,&k);//阻塞进行读取数据，等所有的子进程都返回再退出循环  if(pid<2)                  {//有进程成了僵尸进程，退出循环，不再进行统计                       fprintf(stderr,"Some of our childrens died.\n");                       break;                  }  speed+=i;//统计成功请求数  failed+=j;//统计失败请求数  bytes+=k;//统计服务器总共返回的字节数  /* fprintf(stderr,"*Knock* %d %d read=%d\n",speed,failed,pid); */  if(--clients==0) break;//成功读取一个客户端成功执行返回  }  fclose(f);  printf("\nSpeed=%d pages/min, %d bytes/sec.\nRequests: %d susceed, %d failed.\n",  (int)((speed+failed)/(benchtime/60.0f)),//每分钟的请求数  (int)(bytes/(float)benchtime),//每秒服务器返回的字节数  speed,//成功请求数  failed);//失败请求数  }  return i;}void benchcore(const char *host,const int port,const char *req){ int rlen; char buf[1500]; int s,i; struct sigaction sa; /* setup alarm signal handler */ sa.sa_handler=alarm_handler; sa.sa_flags=0; if(sigaction(SIGALRM,&sa,NULL))    exit(3); alarm(benchtime); rlen=strlen(req); nexttry:while(1) {    if(timerexpired)    {//客户端执行时间到       if(failed>0)       {          /* fprintf(stderr,"Correcting failed by signal\n"); */          failed--;       }       return;//返回到调用benchcore()函数处    }    s=Socket(host,port); //创建连接到服务器的socket标识                              if(s<0) { failed++;continue;}     if(rlen!=write(s,req,rlen)) {failed++;close(s);continue;}//向服务器发送rlen个http的请求字符    if(http10==0)     if(shutdown(s,1)) { failed++;close(s);continue;}    if(force==0)     {            /* read all available data from socket */    while(1)    {              if(timerexpired) break;       i=read(s,buf,1500); //读取从服务器返回的数据              /* fprintf(stderr,"%d\n",i); */      if(i<0)               {                  failed++;//读取失败                 close(s);                 goto nexttry;              }       else       if(i==0) break;//读取完毕       else       bytes+=i;//计算返回字节数    }    }    if(close(s)) {failed++;continue;}    speed++; }}

Makefile

CFLAGS?=-Wall -ggdb -W -OCC?=gccLIBS?=LDFLAGS?=PREFIX?=/usr/localVERSION=1.5TMPDIR=/tmp/webbench-$(VERSION)all:   webbench tagstags:  *.c-ctags *.cinstall: webbenchinstall -s webbench $(DESTDIR)$(PREFIX)/bininstall -m 644 webbench.1 $(DESTDIR)$(PREFIX)/man/man1install -d $(DESTDIR)$(PREFIX)/share/doc/webbenchinstall -m 644 debian/copyright $(DESTDIR)$(PREFIX)/share/doc/webbenchinstall -m 644 debian/changelog $(DESTDIR)$(PREFIX)/share/doc/webbenchwebbench: webbench.o Makefile$(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o webbench webbench.o $(LIBS) clean:-rm -f *.o webbench *~ core *.core tagstar:   clean-debian/rules cleanrm -rf $(TMPDIR)install -d $(TMPDIR)cp -p Makefile webbench.c socket.c webbench.1 $(TMPDIR)install -d $(TMPDIR)/debian-cp -p debian/* $(TMPDIR)/debianln -sf debian/copyright $(TMPDIR)/COPYRIGHTln -sf debian/changelog $(TMPDIR)/ChangeLog-cd $(TMPDIR) && cd .. && tar cozf webbench-$(VERSION).tar.gz webbench-$(VERSION)webbench.o:webbench.c socket.c Makefile.PHONY: clean install all tar