多线程|多进程|高并发网络编程

news2024/11/15 8:57:57

在这里插入图片描述

一.多进程并发服务器

多进程并发服务器是一种经典的服务器架构，它通过创建多个子进程来处理客户端连接，从而实现并发处理多个客户端请求的能力。

概念：

  1. 服务器启动时，创建主进程，并绑定监听端口。
  2. 当有客户端连接请求时，主进程接受连接，并创建一个子进程来处理该客户端连接。
  3. 子进程与客户端进行通信，处理请求和发送响应。
  4. 主进程继续监听新的连接请求。
  5. 子进程完成任务后，可以选择终止或继续处理其他连接，根据需求选择是否重复循环。

优点：

  1. 高并发处理能力：每个子进程都可以独立地处理一个客户端连接，利用多核处理器的优势，实现高并发处理能力，提高服务器的吞吐量。
  2. 稳定性：每个子进程都是独立的，一个进程出现问题不会影响其他进程，提高了服务器的稳定性和容错能力。
  3. 简单直观：采用多进程模型实现并发服务器相对简单，代码可读性高，易于理解和维护。
  4. 跨平台：多进程并发服务器概念适用于各种操作系统，不仅限于Linux平台。

缺点：

  1. 高资源消耗：每个子进程都需要独立的资源，包括内存、文件描述符等，当并发连接数较高时，会消耗大量的系统资源。
  2. 进程间通信：各个子进程之间的通信需要额外的机制，例如管道、共享内存等，增加了复杂性。
  3. 上下文切换开销：进程间切换的开销相对较大，会影响性能。
  4. 调试困难：由于每个子进程独立执行，调试和定位问题可能会变得复杂。

综上所述，多进程并发服务器能够满足高并发处理需求，并具有稳定性和简单性等优点。然而，它也存在资源消耗较高和调试困难等缺点，根据实际需求和应用场景选择合适的服务器架构是很重要的。

案例

利用多进程，在TCP通信的基础上，实现服务器可以同时连接多个客户端。实现大小写转换。

service.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>

void handler(int sig)
{
    if (sig == SIGCHLD)
    {
        while(waitpid(0,NULL,WNOHANG)>0);
    }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    //1.建立socket套接字
    int socked = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (socked < 0)
    {
        perror("socket is err");
        return -1;
    }

    //2.bind绑定服务器ip和端口号
    struct sockaddr_in saddr, caddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
    int len = sizeof(caddr);
    int rev = bind(socked, (struct sockaddr *)(&saddr), sizeof(saddr));
    if (rev < 0)
    {
        perror("bind is err");
        return 0;
    }

    //3.listen设置最大同时链接数量
    rev = listen(socked, 32);
    if (rev < 0)
    {
        perror("rev is err");
        return 0;
    }

    //4.建立子进程负责服务器给客户端发送消息,并且主进程不结束,此进程不结束
    char buf[1024] = {0};
    int size=0;
    while (1)
    {
        int acceptfd = accept(socked, (struct sockaddr *)(&caddr), &len);
        if (acceptfd < 0)
        {
            perror("accept is err");
            return 0;
        }
        pid_t pid = fork();
        if (pid < 0)
        {
            perror("pid is err");
            return 0;
        }
        else if (pid == 0)
        {
            //子进程,每个子进程维护一个客户端
            //不许要监听,直接关掉
            close(socked);
            while (1)
            {

                int flage = recv(acceptfd, buf, sizeof(buf), 0);
                if (flage < 0)
                {
                    perror("recv is err");
                }
                else if (flage == 0)
                {
                    printf("ip:%s is close\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr));
                    close(acceptfd);
                    break;
                }
                else
                {
                    size = strlen(buf);

                    for (int i = 0; i < size; ++i)
                    {
                        if (buf[i] >= 'a' && buf[i] <= 'z')
                            buf[i] = buf[i] + ('A' - 'a');
                        else
                            buf[i] = buf[i] + ('a' - 'A');
                    }
                    printf("%d %s\n",getpid(),buf);
                    send(acceptfd, buf, sizeof(buf), 0);
                }
            }
        }
        else
        {
            //主进程回收子线程资源
            close(acceptfd);
            //异步节约资源
            signal(SIGCHLD, handler);
        }
    }
    return 0;
}

client.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    //1.socket建立文件描述符
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (fd < 0)
    {
        perror("socket is err");
    }

    //2.connect连接服务器
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    int flage = connect(fd, (struct sockaddr *)(&saddr), sizeof(saddr));
    if (flage < 0)
    {
        perror("connect is err");
    }

    //3.服务器端不断发送数据,接受服务器转化后的数据
    char buf[1024] = {0};
    while (1)
    {
        //memset(buf,0,sizeof(buf));
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
        if (strncmp(buf,"quit#",5)==0)
        {
            break;
        }
        
        if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
            buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
        send(fd, buf, sizeof(buf), 0);
        flage = recv(fd, buf, sizeof(buf), 0);
        if (flage < 0)
        {
            perror("recv is err");
        }
        else
        {
            fprintf(stdout, "%s\n", buf);
        }
    }
    close(fd);
    return 0;
}

二.多线程并发服务器

多线程并发服务器是一种服务器架构，通过创建多个线程来处理客户端连接，实现并发处理多个客户端请求的能力。下面是多线程并发服务器的概念和一些优点：

概念：

  1. 服务器启动时，创建主线程，并绑定监听端口。
  2. 当有客户端连接请求时，主线程接受连接，并创建一个或多个线程来处理该客户端连接。
  3. 线程与客户端进行通信，处理请求和发送响应。
  4. 主线程继续监听新的连接请求。
  5. 线程完成任务后，选择终止或继续处理其他连接，根据需求选择是否重复循环。

优点：

  1. 资源效率：线程相比进程，创建和销毁的开销较小，占用的资源较少，特别是共享的资源，如文件描述符，可以在多个连接之间共享，提高了资源的利用效率。
  2. 响应速度：线程之间的切换开销较小，内存空间共享，可以快速响应客户端请求，减少了连接等待时间。
  3. 简单直观：与多进程相比，多线程实现并发服务器更简单直观，代码可读性高，易于理解和维护。
  4. 可扩展性：线程可轻松地添加和删除，适应不断变化的连接数需求，提供更好的可扩展性。
  5. 共享数据简便：线程之间共享的数据结构可以直接访问，不需要像进程间通信一样使用额外的机制。

缺点：

  1. 数据同步问题：多线程共享数据可能导致竞态条件和数据一致性问题，需要使用锁或其他同步机制来保证线程安全。
  2. 调试困难：由于线程之间共享同一进程的内存空间，调试和定位问题可能会变得复杂。
  3. 并行性限制：在某些情况下，多线程服务器的并行性可能受限于系统中可用的CPU核心数量。
  4. 需要考虑线程安全：编写线程安全的代码可能需要更多的开发工作和考虑，避免数据竞争和死锁等问题。

综上所述，多线程并发服务器能够满足高并发处理需求，并具有资源效率、响应速度、简单性和可扩展性等优点。然而，它也存在数据同步问题和调试困难等缺点，根据实际需求和应用场景选择合适的服务器架构是很重要的。

案例

利用多线程，在TCP通信的基础上，实现服务器可以同时连接多个客户端。实现大小写转换。

service.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <pthread.h>

struct client
{
    int acceptfd;
    struct sockaddr_in caddr;
};

void *my_pthread(void *p)
{
    char buf[1024] = {0};
    int size = 0;
    struct client *cl = (struct client *)p;
    int acceptfd = cl->acceptfd;
    struct sockaddr_in caddr = cl->caddr;
    while (1)
    {
        int flage = recv(acceptfd, buf, sizeof(buf), 0);
        if (flage < 0)
        {
            perror("recv is err");
        }
        else if (flage == 0)
        {
            printf("ip:%s is close\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr));
            close(acceptfd);
            break;
        }
        else
        {
            size = strlen(buf);

            for (int i = 0; i < size; ++i)
            {
                if (buf[i] >= 'a' && buf[i] <= 'z')
                    buf[i] = buf[i] + ('A' - 'a');
                else
                    buf[i] = buf[i] + ('a' - 'A');
            }
            send(acceptfd, buf, sizeof(buf), 0);
        }
    }

    close(acceptfd);
    return 0;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{

    //1.建立socket套接字
    int socked = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (socked < 0)
    {
        perror("socket is err");
        return -1;
    }

    //2.bind绑定服务器ip和端口号
    struct sockaddr_in saddr, caddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
    int len = sizeof(caddr);
    int rev = bind(socked, (struct sockaddr *)(&saddr), sizeof(saddr));
    if (rev < 0)
    {
        perror("bind is err");
        return 0;
    }

    //3.listen设置最大同时链接数量
    rev = listen(socked, 32);
    if (rev < 0)
    {
        perror("rev is err");
        return 0;
    }

    //4.建立子进程负责服务器给客户端发送消息,并且主进程不结束,此进程不结束

    int i = 0;
    pthread_t tid;
    struct client ti[1024] = {0};
    while (1)
    {
        int acceptfd = accept(socked, (struct sockaddr *)(&caddr), &len);
        if (acceptfd < 0)
        {
            perror("accept is err");
            return 0;
        }
        ti[i].acceptfd = acceptfd;
        ti[i].caddr = caddr;
        pthread_create(&tid, NULL, my_pthread, (void *)&ti[i]);
        pthread_detach(tid);
        ++i;
    }
    return 0;
}

client.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    //1.socket建立文件描述符
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (fd < 0)
    {
        perror("socket is err");
    }

    //2.connect连接服务器
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    int flage = connect(fd, (struct sockaddr *)(&saddr), sizeof(saddr));
    if (flage < 0)
    {
        perror("connect is err");
    }

    //3.服务器端不断发送数据,接受服务器转化后的数据
    char buf[1024] = {0};
    while (1)
    {
        //memset(buf,0,sizeof(buf));
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
        if (strncmp(buf,"quit#",5)==0)
        {
            break;
        }
        
        if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
            buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
        send(fd, buf, sizeof(buf), 0);
        flage = recv(fd, buf, sizeof(buf), 0);
        if (flage < 0)
        {
            perror("recv is err");
        }
        else
        {
            fprintf(stdout, "%s\n", buf);
        }
    }
    close(fd);
    return 0;
}

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1012796.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

华为云云耀云服务器L实例评测 | 搭建docker环境

华为云云耀云服务器L实例评测 | 搭建docker环境

目录 &#x1f352;docker的概念 &#x1f352;Docker 的优点 &#x1fad0;1、快速&#xff0c;一致地交付您的应用程序 &#x1fad0;2、响应式部署和扩展 &#x1fad0;3、在同一硬件上运行更多工作负载 &#x1f352;云耀云服务器L实例 &#x1fad0;产品优势 &#x1f95d…
阅读更多...
如何使用反 CSRF 令牌保护您的网站和 Web 应用程序

如何使用反 CSRF 令牌保护您的网站和 Web 应用程序

防止跨站点请求伪造攻击 (CSRF/XSRF)的最常见方法是使用反 CSRF 令牌&#xff0c;该令牌只是一个唯一值集&#xff0c;然后由 Web 应用程序需要。CSRF 是一种客户端攻击&#xff0c;可用于将用户重定向到恶意网站、窃取敏感信息或在用户会话中执行其他操作。幸运的是&#xff0…
阅读更多...
组件自定义事件学习笔记

组件自定义事件学习笔记

组件自定义事件_绑定 JS中有内置事件比如click&#xff0c;keyup。内置事件是给标签使用的&#xff0c;而自定义事件是给组件使用的。 子组件给父组件传递数据有两种方式 App父组件&#xff0c;School和Student是子组件。 子组件给父组件传递函数类型的props实现&#xff…
阅读更多...
【深度学习】 Python 和 NumPy 系列教程（廿五）：Matplotlib详解：3、多子图和布局：subplot()函数

【深度学习】 Python 和 NumPy 系列教程（廿五）：Matplotlib详解：3、多子图和布局：subplot()函数

目录 一、前言 二、实验环境 三、Matplotlib详解 1、2d绘图类型 2、3d绘图类型 3、多子图和布局 1. subplot()函数 简单示例 一、前言 Python是一种高级编程语言&#xff0c;由Guido van Rossum于1991年创建。它以简洁、易读的语法而闻名&#xff0c;并且具有强大的功能…
阅读更多...
【Redis】深入理解 Redis 持久化机制 —— RDB 和 AOF

【Redis】深入理解 Redis 持久化机制 —— RDB 和 AOF

文章目录 一、Redis 的持久化二、RDB 持久化机制2.1 对 RBD 的认识RDB 的概念RDB 持久化机制的优缺点RDB 的相关配置 2.2 RDB 的触发时机2.2 RDB 的触发时机自动触发手动触发&#xff1a;SAVE 和 BGSAVE 2.3 RDB 文件的处理保存 RDB 文件压缩 RDB 文件校验 RDB 文件 三、AOF 持…
阅读更多...
Python如何查看内存泄漏

Python如何查看内存泄漏

在python中&#xff0c;当一个变量不被引用的时候就会触发垃圾回收机制从而被从内存中删除&#xff0c;但有时一个不注意可能就会出现内存泄漏问题。 Python中可能的会出现内存泄露的情况 (1) 循环引用&#xff1a;当两个或多个对象相互引用&#xff0c;造成的循环引用进而导…
阅读更多...
Pytorch学习：torch.argmax(input, dim, keepdim=False)详解

Pytorch学习：torch.argmax(input, dim, keepdim=False)详解

torch.argmax() 返回输入中所有元素的最大值的索引&#xff0c;与torch.max()中返回(values, indices)中的indices类似&#xff0c;它也常被用于深度学习中的分类问题。 在下面程序中&#xff0c;使用torch.argmax() import torcha torch.tensor([[1, 2, 3, 4],[4, 1, 2, 3]…
阅读更多...
5个免费的3D钣金CAD软件

5个免费的3D钣金CAD软件

作为一名咨询顾问&#xff0c;我一直在寻找能够满足大客户需求的最佳 CAD 软件。 但我知道并不是每个人都在寻找劳斯莱斯式的钣金设计解决方案。 有时你只想要一些简单的东西&#xff0c;而且最好是免费的。 例如&#xff0c;如果你正在设计简单的折叠钣金零件&#xff0c;则只…
阅读更多...
Linux安装filebeat

Linux安装filebeat

相关链接 主⻚&#xff1a; https://www.elastic.co/cn/products/beats/filebeat 下载&#xff1a; wget https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-7.5.1-linux-x86_64.tar.gz 百度云链接&#xff1a;https://pan.baidu.com/s/1MLshk_VyZZTmKhZvlS…
阅读更多...
基于SpringBoot的一套强大后台管理系统

基于SpringBoot的一套强大后台管理系统

概述 一个功能强大而完善的后台管理系统框架&#xff0c;用户可基于此框架进行二次开发&#xff0c;定制成符合自己的需求的后台管理系统&#xff01; 详细 运行截图&#xff1a; 项目结构&#xff1a; 详细说明&#xff1a; 环境说明&#xff1a; jdk1.8mavenMySQL5.7 项…
阅读更多...
Vue框架--Vue过滤器

Vue框架--Vue过滤器

下面&#xff0c;我们一起来看看Vue中的过滤器。 过滤器&#xff1a; 定义&#xff1a;对要显示的数据进行特定格式化后再显示&#xff08;适用于一些简单逻辑的处理&#xff09;。 语法&#xff1a; 1.注册过滤器&#xff1a;Vue.filter(name,callback) 或 ne…
阅读更多...
分享一个springboot+uniapp开发的线上马拉松报名小程序源码 lw 调试

分享一个springboot+uniapp开发的线上马拉松报名小程序源码 lw 调试

&#x1f495;&#x1f495;作者&#xff1a;计算机源码社 &#x1f495;&#x1f495;个人简介&#xff1a;本人七年开发经验&#xff0c;擅长Java、Python、PHP、.NET、微信小程序、爬虫、大数据等&#xff0c;大家有这一块的问题可以一起交流&#xff01; &#x1f495;&…
阅读更多...
【史上最硬核分享】Docker+jenkinsPipeline 运行实现 python 自动化（超详细）

【史上最硬核分享】Docker+jenkinsPipeline 运行实现 python 自动化（超详细）

一、实现思路 在 Linux 服务器安装 docker创建 jenkins 容器jenkins 中创建 pipeline 项目根据自动化项目依赖包构建 python 镜像(构建自动化 python 环境)运行新的 python 容器&#xff0c;执行 jenkins 从仓库中拉下来的自动化项目执行完成之后删除容器 二、环境准备 Linu…
阅读更多...
HUAWEI华为笔记本MateBook 14 I5 独显(KLV-W19)原装出厂Windows10系统1809

HUAWEI华为笔记本MateBook 14 I5 独显(KLV-W19)原装出厂Windows10系统1809

华为原厂Windows10系统&#xff0c;自带指纹、声卡、显卡等所有驱动、出厂主题壁纸、系统属性专属LOGO标志、Office办公软件、华为电脑管家等预装程序 链接&#xff1a;https://pan.baidu.com/s/1ylRh1RmZU0S67ayGip8bpw?pwds34v 提取码&#xff1a;s34v
阅读更多...
数据库被攻击需要注意什么

数据库被攻击需要注意什么

没想到自己用了一个简单的腾讯虚拟机&#xff0c;里面自己安装了一个 MySQL 数据库也会被黑客攻击。 一、问题现象 小程序访问不了&#xff0c;后台程序报数据库相关的错误。 查看数据库&#xff0c;发现数据库被篡改。 二、问题原因 1、为了可以远程能够访问数据库&#xf…
阅读更多...
是时候重视官网了，寄生平台的生意表达，就是在给平台打工

是时候重视官网了，寄生平台的生意表达，就是在给平台打工

B2C在国外80%在官网成交&#xff0c;20%在电商平台&#xff1b;在中国刚好反过来&#xff0c;99%在电商及社交平台&#xff0c;也许只有1%在官网&#xff0c;导致大量的利润都交给平台&#xff0c;换句话说&#xff0c;就是给平台打工。 “要改变普遍不重视官网的认知&#xf…
阅读更多...
在Windos 10专业版搭建Fyne（Go 跨平台GUI）开发环境

在Windos 10专业版搭建Fyne（Go 跨平台GUI）开发环境

目录 在Windos 10专业版搭建Fyne&#xff08;Go 跨平台GUI&#xff09;开发环境一 Fyne 和 MSYS2简介1.1 Fyne1.2 MSYS2 二 安装 MSYS22.1 下载MSYS22.2 安装2.3 环境变量设置2.4 检测安装环境 三 参考文档 在Windos 10专业版搭建Fyne&#xff08;Go 跨平台GUI&#xff09;开发…
阅读更多...
锐捷交换机vlan隔离（wifi段仅能访问外网，不能访问内网）

锐捷交换机vlan隔离（wifi段仅能访问外网，不能访问内网）

因为公司的wifi段&#xff0c;未做隔离&#xff0c;无意间上了网&#xff0c;发现能访问内网网段&#xff0c;这里内网是10、20段&#xff0c;管理网段是100段&#xff0c;于是做了和内网的vlan隔离。 拓朴如下&#xff0c;所有vlan的网关都起在核心上&#xff0c;所有交换机通…
阅读更多...
SpringMVC----自定义注解

SpringMVC----自定义注解

目录 自定义注解 是什么 作用 JDK元注解 测试案列 案例一&#xff08;获取类与方法上的注解值&#xff09; 案例二&#xff08;获取类属性上的注解属性值&#xff09; 案例三&#xff08;获取参数修饰注解对应的属性值&#xff09; 五.Aop自定义注解的应用 Mylog…
阅读更多...
面试题三：请你谈一谈Vue中的filter功能的实现

面试题三：请你谈一谈Vue中的filter功能的实现

Vue中过滤器(filter)的使用 我们想一下有methods为什么要有filter的存在呢&#xff0c;因为filter的实现效率比methods要高的多。 看一下官方定义&#xff1a; Vue.js 允许你自定义过滤器&#xff0c;可被用于一些常见的文本格式化。过滤器可以用在两个地方&#xff1a;双花括号…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023