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