Linux网络部分——TCP服务端、客户端架构分析多进程、多线程、线程池
✧(≖ ◡ ≖✿
目录
单进程、单线程
多进程版本
基于服务端初始化( accept() )后Run()
①父进程信号忽略
②使用if(fork()>0)实现孙子进程执行任务，父进程回收但几乎不阻塞
多线程版本
TcpServer::Run()
TcpServer类的内部类ThreadData用于存储对象
TcpServer::Routine2()路由
gitee三版本（必看）
单进程、单线程
实际生产中不会使用。
多进程版本
无论是多进程还是多线程都是服务于小型服务。
长服务：多进程、多线程合适。（xshell）
短服务：线程池合适。（用一次即结束）
多进程的设计理念：父进程不断accept接受子进程，子进程完成任务。
基于服务端初始化( accept() )后Run()
以下均测试通过
父子进程处理原则的模板（目前未处理）
void Run() { //指在服务端监听后的其二处理模块 assert (!_running);//强限定 _running = true; while(_running) { //accept接受服务端的监听listensockfd struct sockaddr_in client; socklen_t len = sizeof (len); //阻塞等待 int sockfd = accept (_listenSockfd, (struct sockaddr *)&client, &len); if(sockfd < 0)//-1or返回新的文件描述符 { //此处很复杂，由于当前处于初级学习阶段仅做如此处理 LOG (LogLevel::FATAL) << "accept faliure"; exit (ACCEPT_ERROR); } //vsersion 1 多进程(常用来处理小型任务) // 父进程不断accept接受子进程，子进程完成任务。 pid_t pid = fork (); if(pid < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "多进程创建错误"; exit (FORK_ERROR); } else if(pid == 0) { // 子进程 //1. 一文件描述符若不再有进程维护，会怎么样？ // 答：默认被系统自动回收♻️ //2. fork的本质是"进程地址表"的拷贝 // (必做)关闭不必要的文件描述符(健壮性) int ret = close (_listenSockfd); if(ret < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "子进程close failure"; exit (CLOSE_ERROR); } Handle (sockfd); exit (EXIT_SUCCESS); } else // pid > 0 pid是子进程的pid { //父进程 //关闭不必要的文件描述符+子进程处理 int ret = close (sockfd); if(ret < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "父进程进程close failure" << "其子进程为:" << pid; exit (CLOSE_ERROR); } //子进程待处理 }/*pid*/ }/*while*/ }/*Run*/①父进程信号忽略
父进程提前处理signal(SIGCHLD, SIG_IGN); 父进程再无需等待子进程
void Run() { //指在服务端监听后的其二处理模块 assert (!_running);//强限定 _running = true; //////////////////////////////////////// //多进程处理法则 signal (SIGCHLD, SIG_IGN);//父进程忽略子进程退出信号由系统代理 //////////////////////////////////////// while(_running) { //accept接受服务端的监听listensockfd struct sockaddr_in client; socklen_t len = sizeof (len); //阻塞等待 int sockfd = accept (_listenSockfd, (struct sockaddr *)&client, &len); if(sockfd < 0)//-1or返回新的文件描述符 { //此处很复杂，由于当前处于初级学习阶段仅做如此处理 LOG (LogLevel::FATAL) << "accept faliure"; exit (ACCEPT_ERROR); } printf ("服务端aceept成功\n"); // sockfd client len //vsersion 1 多进程(常用来处理小型任务) // 父进程不断accept接受子进程，子进程完成任务。 pid_t pid = fork (); if(pid < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "多进程创建错误"; exit (FORK_ERROR); } else if(pid == 0) { // (必做)关闭不必要的文件描述符(健壮性) int ret = close (_listenSockfd); if(ret < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "子进程close failure"; exit (CLOSE_ERROR); } Handle (sockfd); exit (EXIT_SUCCESS);//由于signal (SIGCHLD, SIG_IGN)系统自动回收 } else // pid > 0 pid是子进程的pid { //父进程 //关闭不必要的文件描述符+子进程处理 int ret = close (sockfd); if(ret < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "父进程进程close failure" << "其子进程为:" << pid; exit (CLOSE_ERROR); } //子进程处理 // signal(SIGCHLD, _SIG_IGN) 父进程无需等待 }/*pid*/ }/*while*/ _running = false; }/*Run*/②使用if(fork()>0)实现孙子进程执行任务，父进程回收但几乎不阻塞
void Run() { //指在服务端监听后的其二处理模块 assert (!_running);//强限定 _running = true; while(_running) { //accept接受服务端的监听listensockfd struct sockaddr_in client; socklen_t len = sizeof (len); //阻塞等待 int sockfd = accept (_listenSockfd, (struct sockaddr *)&client, &len); if(sockfd < 0)//-1or返回新的文件描述符 { //此处很复杂，由于当前处于初级学习阶段仅做如此处理 LOG (LogLevel::FATAL) << "accept faliure"; exit (ACCEPT_ERROR); } printf ("服务端aceept成功\n"); //vsersion 1 多进程(常用来处理小型任务) // 父进程不断accept接受子进程，子进程完成任务。 pid_t pid = fork (); if(pid < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "多进程创建错误"; exit (FORK_ERROR); } else if(pid == 0) { // (必做)关闭不必要的文件描述符(健壮性) int ret = close (_listenSockfd); if(ret < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "子进程close failure"; exit (CLOSE_ERROR); } //version 2 if(fork()>0)//子进程创建孙子进程 { LOG (LogLevel::INFO) << "子进程退出孙子进程执行任务pid:" << pid; exit (EXIT_SUCCESS); } //子进程已退出，孙子进程执行任务。导致父进程不再阻塞(成功执行回收逻辑) Handle (sockfd); exit (EXIT_SUCCESS); } else // pid > 0 pid是子进程的pid { //父进程 //关闭不必要的文件描述符+子进程处理 int ret = close (sockfd); if(ret < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "父进程进程close failure" << "其子进程为:" << pid; exit (CLOSE_ERROR); } //子进程处理 // signal(SIGCHLD, _SIG_IGN) 父进程无需等待 int ret2 = wait (&pid); if(ret2 < 0) { LOG (LogLevel::ERROR) << "父进程等待错误，子进程pid:" << pid; exit (WAIT_ERROR); } } /*pid*/ }/*while*/ _running = false; } /*Run*/多线程版本
测试通过
在搭建时你发现如果不采用内部类（ThreadData），传参问题无法解决（这是受新线程直接调用Handle的原因）多个参数tid sockfd及Handle 因此我们引入ThreadData类对象存储此多个元素实现调用。
较于多进程新线程要接入到Handle必须传递两个参数：1.sokcfd 2.tid 为了实现pthread_detatch与Hanlde传参的要求。
TcpServer::Run()
void Run() { //指在服务端监听后的其二处理模块 assert (!_running);//强限定 _running = true; while(_running) { //accept接受服务端的监听listensockfd struct sockaddr_in client; socklen_t len = sizeof (len); // printf ("111\n"); //阻塞等待 int sockfd = accept (_listenSockfd, (struct sockaddr *)&client, &len); if(sockfd < 0)//-1or返回新的文件描述符 { //此处很复杂，由于当前处于初级学习阶段仅做如此处理 LOG (LogLevel::FATAL) << "accept faliure"; exit (ACCEPT_ERROR); } printf ("服务端aceept成功\n"); // version 3多线程 // 使得新线程调用Handle,主线程依旧循环接收服务端链接信号 pthread_t td; // 应该怎样记录td? ThreadData ThDa(sockfd, td, Handle); //类内类对象存储成员实现单变量传递 // int ret3 = pthread_create (&td, nullptr, Handle, &sockfd);重载的话代码复用大忌 //新引入一中间介质成功转换 int ret3 = pthread_create (&ThDa._td, nullptr, Routine2, &ThDa); //line 149 blog总结 } /*while*/ _running = false; } /*Run*/TcpServer类的内部类ThreadData用于存储对象
注意函数包装器的使用
struct ThreadData { ThreadData(int sockfd, pthread_t td, void(*funt)(int)) :_sockfd(sockfd), _td(td), _func(funt) {} int _sockfd; pthread_t _td; std::function<void (int)> _func; };TcpServer::Routine2()路由
通过类内类对象实现函数调用
static void* Routine2(void* arg) { ThreadData *threadData = static_cast<ThreadData *> (arg); //detatch分离!!! pthread_detach (threadData->_td); threadData->_func (threadData->_sockfd); }不得已只得将Handle变为静态属性。
线程池
核心
// Run() ThreadPool<std::function<void ()>>::GetInstance () \ ->Enqueue ([this, sockfd] () { this->Handle (sockfd); });感谢支持，长期连载
欢迎关注