UNIX网络编程卷1 时间获取程序server TCP 协议相关性

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最初代码：

这是一个简单的时间获取server程序。它和时间获取程序client一道工作。

它是 协议相关，把代码中出现的左边的字符串换为右边的，就变成了IPv6版本号的

IPv4 --> IPv6

sockaddr_in --> sockaddr_in6

AF_INET --> AF_INET6

sin_family --> sin6_family

sin_port --> sin6_port

sin_addr --> sin6_addr

#include	"unp.h"
#include	<time.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
int					listenfd, connfd;
struct sockaddr_in	servaddr;
char				buff[MAXLINE];
time_t				ticks;

//1.创建 TCP 套接字  --> 为什么不检查一下创建成功还是失败呢 ?
// --> 大写字母开头的函数，如 Socket 是包裹函数，里面已经进行了错误处理
listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

//2.把server的众所周知的port捆绑到套接字
//使用 bzero 把套接字地址结构 servaddr 清零
//设置地址族为 AF_INET
//设置 IP 地址为 INADDR_ANY 。假设server主机骨多个网络接口。server进程就能够在随意网络接口上接受客户连接
//设置port号为 13
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family      = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port        = htons(13);
//绑定套接字
Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));

//3.把套接字转换为监听套接字
//这样才干够接受来自客户的外来连接
//LISTENQ 指定最大客户连接数
Listen(listenfd, LISTENQ);

//4.接受客户连接，发送应答
for ( ; ; ) {
//server进程在 accept 调用中被挂起，等某个客户连接的到达。完毕 TCP 三次握手后 accept 才返回
connfd = Accept(listenfd, (SA *) NULL, NULL); //已连接描写叙述符

ticks = time(NULL);
snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));
Write(connfd, buff, strlen(buff)); //把当前时间写给客户

//5.终止连接
// close 调用引发 TCP 连接终止序列。总共发送四个 TCP 分组。
// 每一个方向一个 Fin，每一个 Fin 又由各自的对端确认
Close(connfd);
}
}

问题1：协议相关

改善：使用 getaddrinfo 和 tcp_listen 来同一时候支持 IPv4 和 IPv6

/**
* TCP 协议无关。调用 getaddrinfo 和 tcp_listen
**/
#include	"unp.h"

int
tcp_listen(const char *host, const char *serv, socklen_t *addrlenp)
{
int				listenfd, n;
const int		on = 1;
struct addrinfo	hints, *res, *ressave;

//1.调用 getaddrinfo
//协议地址话为 AF_UNSPEC ，套接字类型为 SOCK_STREAM
//由于本函数供server使用，所以还要加一个 AI_PASSIVE 的标志
bzero(&hints, sizeof(struct addrinfo));
hints.ai_flags = AI_PASSIVE;
hints.ai_family = AF_UNSPEC;
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

if ( (n = getaddrinfo(host, serv, &hints, &res)) != 0)
err_quit("tcp_listen error for %s, %s: %s",
host, serv, gai_strerror(n));
ressave = res;

//2.尝试每一个 addrinfo 结构直到成功或到达链表尾
do {
//创建套接字
listenfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol);
if (listenfd < 0)
continue;		/* error, try next one */

//设置套接字选项
Setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));

//绑定套接字
if (bind(listenfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen) == 0)
break;			//成功

//绑定失败，尝试下一个
Close(listenfd);
} while ( (res = res->ai_next) != NULL);

//3.检查是否失败
if (res == NULL)	//socket() 或 bind() 得到的 errorno
err_sys("tcp_listen error for %s, %s", host, serv);

//4.把套接字转换为监听套接字
Listen(listenfd, LISTENQ);

if (addrlenp)
*addrlenp = res->ai_addrlen;	/* return size of protocol address */

//5.调用 freeaddrinfo 清理由 getaddrinfo 返回的动态存储空间
freeaddrinfo(ressave);

//6.返回建立的监听套接字
return(listenfd);
}
/* end tcp_listen */

int
Tcp_listen(const char *host, const char *serv, socklen_t *addrlenp)
{
return(tcp_listen(host, serv, addrlenp));
}

/**
* TCP 协议无关，调用 getaddrinfo 和 tcp_listen
**/
#include	"unp.h"
#include	<time.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
int				listenfd, connfd;
socklen_t		len;
char			buff[MAXLINE];
time_t			ticks;
struct sockaddr_storage	cliaddr;

//1.利用 Tcp_listen 得到监听套接字
if (argc == 2)
listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);
else if (argc == 3)
listenfd = Tcp_listen(argv[1], argv[2], &addrlen);
else
err_quit("usage: daytimetcpsrv1 [ <host> ] <service or port>");

//2.server循环。

接受客户连接。发送应答
for ( ; ; ) {
len = sizeof(cliaddr);
//server堵塞在 accept 调用。等待客户连接
connfd = Accept(listenfd, (SA *)&cliaddr, &len);
printf("connection from %s\n", Sock_ntop((SA *)&cliaddr, len));

//发送应答
ticks = time(NULL);
snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));
Write(connfd, buff, strlen(buff));

//关闭已连接套接字
Close(connfd);
}
}

问题2：一次仅仅能处理一个客户

改善：大多数 UDP server是迭代的。一次仅仅处理一个客户。大多数 TCP server是并发的。

并发最简单的技术是调用 fork 函数为每一个客户创建一个子进程。其它技术包含使用线程

取代 fork，或在server启动时预先 fork 一定数量的子进程

这部分的内容在我的其它博文 回射server程序 和 server程序设计范式 里有对应的代码演示样例

问题3：长时间执行

改善：daumon [todo]