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
2017-08-10 11:37
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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
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