第五章 并发服务器.ppt

5.1并发服务器基础（1） 理解多客户问题 5.1并发服务器基础（2） 服务器分类 按连接类型 面向连接的服务器 采用TCP协议，可靠。不足之处是：每个连接需要相应的套接字，服务器要管理这些套接字，占用系统资源；连接需要建立和关闭过程，影响传输效率和响应时间，增加服务器负担。 无连接的服务器 采用uCP协议，但效率高，占用较少系统资源，服务器不必管理连接套接字。缺点：不可靠，需要程序中实现相应机制。 按处理方式 重复性服务器：每次只处理一个客户请求，当上一个客户请求处理完成后，才处理下一个请求，简单，效率低。 并发服务器：每次可处理多个客户请求，复杂，效率高。 5.1并发服务器基础（3） 重复性服务器 实现：使用setsockopt()的SO_REUSEADDR选项实现 典型代码： int opt, len; len=sizeof(opt) opt=SO_REUSEADDR; setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,opt,len); 实例： 源程序名：itrclient.cpp和itrserver.cpp 5.1并发服务器基础（4） 功能： 服务器等候客户连接，连接显示信息，并循环接收来自客户的信息；收到后显示之，反转后发回客户，直到某客户端输入“bye”关闭连接，就能等待下一客户请求。 客户首先与服务器连接，接收键盘输入字符串，发给服务器，接收服务器发回信息并显示，循环，直到bye，关闭连接。 运行程序： 服务器：%itrserver You got a connection from 127.0.0.1 received client message: 1234 客户1：%itrclient 127.0.0.1 connected to server. 输入: 1234 输出: 4321 (可以反复输入,均得到反序字符串,直到“bye”为止) 思考： 客户2、客户3同时运行该程序，结果如何？ 5.1并发服务器基础（5） 并发服务器与并发技术 进程 进程是程序的一次运行。多个进程可以执行相同的代码（如父子进程），支持并发；单CPU采用分时系统使多个进程同时执行。通过主进程和子进程实现并发，主进程只接收客户请求，子进程只与客户通信。 线程 与进程类似，也支持并发。同一进程中的线程共享相同的全程变量和系统分配给该进程的资源，线程间切换更快。进程是最小的资源分配单位，而线程是最小的调度单位。 I/O多路复用 系统提供select()函数，在多个描述符中选择被击活的描述符进行操作。如一个服务器同时与多个客户端连接，就有多个TCP套接字描述符，采用时分多路复用技术实现进程或线程的并发处理。 5.1并发服务器基础（6） 三种并发服务器算法 （1）并发无连接服务器算法 无连接服务，不需要等待每个已连接上的数据，不必采用并发技术也能有效处理多个用户，用多进程/线程需处理大量系统开销，因此无连接服务一般不采用并发技术。 （2）并发面向连接服务器算法 通过主进程/线程和子进程/线程实现并发，主进程只接收客户请求，子进程只与客户通信。 （3）单进程/线程的并发服务器算法 进程/线程需要较多的系统开销，采用I/O多路复用实现处理多个客户连接，不必产生多个进程/线程。 5.2多进程服务器（1） 5.2多进程服务器（2） 进程概念 进程是程序在一个数据集上以并发方式运行的一次过程。 进程是程序的动态执行。 有生存期。 由程序、数据、进程控制块构成。 一个进程可包括多个程序，一个程序也可对应多个进程。 每个进程有唯一的进程标识符pid。 用ps命令看当前系统运行的进程。 5.2多进程服务器（3） 系统调用 创建进程fork() 原型：#include sys/types.h #include unistd.h pid_t fork(void); 功能：创建一个新进程，父子进程共享代码段。 返回值：子进程中为0，父进程中为子进程ID, 出错为-1。 注：用getpid()可以获得当前进程标识符，用getppid()可以获得父进程标识符；通过分支语句控制父子进程执行不同代码(如C/S模式中)。 典型代码： pid_t pid; if((pid=fork())0) {/*parent process*/} else if(pid==0) {/*child process*/ ;exit(0);} else {cout“fork error!\n”;exit(0);} 5.2多进程服