unix网络编程各种TCP客户-服务器程序设计实例（二）

前面我们介绍了unix网络编程各种TCP客户-服务器程序设计实例附环境搭建和编译方法

本节我们接着介绍另外的几种TCP客户-服务器程序；

第四种：TCP并发服务器，每个客户一个子线程

在我们前面的并发服务器程序例子中可以看出：父进程接受连接，派生子进程，子进程处理与客户的交互。

这种模式的问题：

fork()是昂贵的。内存映像要从父进程拷贝到子进程，所有描述字要在子进程中复制等等。

fork()子进程后，需要用进程间通信在父子进程之间传递信息。

一个进程中的所有线程共享相同的全局内存，这使得线程很容易共享信息，但是这种简易型也带来了同步问题。一个进程中的所有线程不仅共享全局变量，而且共享：

进程指令，大多数数据，打开的文件（如描述字），信号处理程序和信号处置，当前工作目录，用户ID和组ID；

所以我们才引进了线程；

unix网络编程各种TCP客户-服务器程序设计实例（二）

当一个程序由exec启动时，会创建一个称作初始线程或主线程的单个线程。额外线程则由pthread_create函数创建。

一个进程中的每个线程都由一个线程ID标识，其数据类型是pthread_t（常常是unsigned int）。如果新的线程创建成功，其ID将通过tid指针返回。

每个线程都有很多属性：优先级、起始栈大小、是否应该是一个守护线程，等等。当创建线程时我们可以通过初始化一个phread_attr_t变量说明这些属性以覆盖缺省值。

最后，当创建一个线程时，我们要说明一个它将执行的函数。线程以调用该函数开始，然后或者显示地终止（调用pthread_exit）或者隐式的终止（让函数返回）。参数时以个指针arg。

我们可以调用pthread_join等待一个线程终止。类似于waitpid。

我们必须指定要等待线程的tid。不能等待任意一个线程结束（类似于waitpid的进程ID参数为-1的情况）。

互斥锁：

多个线程修改一个共享变量，是最简单的问题，解决方法是用一个互斥锁（mutex）保护共享变量；只有我们持有互斥锁才能访问该变量。

unix网络编程各种TCP客户-服务器程序设计实例（二）

互斥锁是类型为pthread_mutex_t的变量。

条件变量：

互斥锁适于阻止对共享变量的同时访问，但是我们需要某种东西以使我们能够睡眠等待某种条件出现。我们需要一种方法使得主循环进入睡眠，直到有一个线程通知它某件事已就绪。条件变量加上互斥锁可以提供这种功能。互斥锁提供互斥机制，条件变量提供信号机制。

条件变量是一个pthread_cond_t类型的变量。

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多线程客户端程序：

unix网络编程各种TCP客户-服务器程序设计实例（二）

#include "unpthread.h"
void* copyto(void*);
static int sockfd;//全局变量，所有线程共有
static FILE *fp;
void str_cli1(FILE *fp_arg, int sockfd_arg){
    char recvline[MAXLINE];
    pthread_t tid;
    sockfd = sockfd_arg;
    fp = fp_arg;
    Pthread_create(&tid,NULL,copyto,NULL);
    while(Readline(sockfd,recvline,MAXLINE)>0)
        Fputs(recvline,stdout);
}

void* copyto(void* arg){
   char sendline[MAXLINE];
   while(Fgets(sendline,MAXLINE,fp)!=NULL)
        Writen(sockfd,sendline,strlen(sendline));
   Shutdown(sockfd,SHUT_WR);
   return(NULL);
}

int
main(int argc, char **argv)
{
int sockfd;
struct sockaddr_inservaddr;

if (argc != 2)
err_quit("usage: tcpcli <IPaddress>");

sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);

Connect(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));

str_cli1(stdin, sockfd);/* do it all */

exit(0);
}

服务器程序：

#include"unpthread.h"
static void*doit(void *);/* each thread executes this function */

int
main(int argc, char **argv)
{
intlistenfd, connfd;
pthread_ttid;
socklen_taddrlen, len;
struct sockaddr*cliaddr;

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: tcpserv01 [ <host> ] <service or port>");

cliaddr = Malloc(addrlen);

for ( ; ; ) {
len = addrlen;
connfd = Accept(listenfd, cliaddr, &len);
Pthread_create(&tid, NULL, &doit, (void *) connfd);
}
}

static void *
doit(void *arg)
{
Pthread_detach(pthread_self());
str_echo((int) arg);/* same function as before */
Close((int) arg);/* done with connected socket */
return(NULL);
}

注意：这里我们编译的时候，由于pthread不是系统默认的库，所以要用命令：

gcc tcpcli.c -o client -lunp -lpthread

gcc tcpserv.c -o server -lunp -lpthread

服务器运行命令：sudo ./server 127.0.0.1 9877

客户端运行命令：./client 127.0.0.1

我们注意到每种客户端的程序其实只要是str_cli函数的改变，main函数没有变化；

好了，又介绍完了一种设计实例，明天继续，未完待续。。。

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