服务器并发模型

news2024/9/22 20:32:04

服务器：

单循环服务器：服务器在同一时刻只能响应一个客户端的请求

并发服务器模型：服务器在同一时刻可以响应多个客户端的请求

UDP:无连接

   TCP:有连接
   1.多进程
       资源空间消耗大
       效率低

   2.多线程
       相对进程资源消耗小
       效率较高
   3.IO多路复用：
   为了解决进程或线程阻塞到某个 I/O 系统调用而出现的技术，
   使进程不阻塞于某个特定的 I/O 系统调用。
   优势：
       系统开销小，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程。

多进程并发服务器

多线程并发服务器

Linux系统IO模型:

1.阻塞IO

scnaf
       getchar
       fgets
       gets

       read
       recv
       recvfrom
       1.可以实现多任务同步（多个事件相互影响）
       2.可以节省CPU资源开销,提高执行效率

2.非阻塞IO

        1. 获取文件描述符属性
           fcntl---------flag 0
       2. 为文件描述符添加非阻塞属性
       3. 设置文件描述符属性
           fcntl

       增加非阻塞属性
       flag = fcntl(0，F_GETFL)；
       flag = flag | O_NONBLOCK;
       fcntl(0,F_SETFL,flag);

       1.可以访问多个IO事件
       2.配合轮询操作，浪费CPU资源

3.信号驱动IO

1.实现异步IO操作，节省CPU开销
       2.只能针对比较少的IO事件


       1）为IO设备增加信号驱动属性
           O_ASYNC
       2）关联SIGIO信号到对应进程
           fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
       3) 注册SIGIO处理函数
           signal

4.多路复用IO

select

       缺点:
           1.select监听文件描述符最大个数为1024   （数组）
           2.select监听的文件描述符集合在用户层,需要应用层和内核层互相传递数据
           3.select需要循环遍历一次才能找到产生的事件
           4.select只能工作在水平触发模式(低速模式)无法工作在边沿触发模式(高速模式)

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
   功能:
       监听文件描述符集合
   参数:
       nfds:监测的文件描述符上限值（最大文件描述符的值+1）
       readfds:读文件描述符集合
       writefds:写文件描述符集合
       exceptfds:异常条件的描述符集合
       timeout:设置超时时间
           NULL:一直等待

   返回值:
       成功返回产生事件文件描述符个数
       失败返回-1
       定时时间到达仍没有事件产生返回0

void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
   将fd从文件描述符集合中清除

int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
   判断文件描述符fd是否仍在文件描述符集合中

void FD_SET(int fd, fd_set *set);
   将fd加入文件描述符集合中

void FD_ZERO(fd_set *set);
   文件描述符集合清0

fcntl

int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
   功能:
       设置文件描述符属性
   参数:
       fd:文件描述符
       cmd:F_GETFL       获得文件描述符属性
       F_SETFL       设置文件描述符属性
   返回值:
       F_GETFL:
           成功返回获得的属性
           失败返回-1
       F_SETFL：
           成功返回0
           失败返回-1

       O_NONBLOCK 非阻塞
       O_ASYNC 异步方式

       修改IO属性：
       1）获取原有属性
       2）增加新的属性
       3）设置新的属性