TCP、UDP服务器模型
在网络程序里面，通常都是一个服务器处理多个客户机，为了出个多个客户机的请求，服务器端的程序有不同的处理方式。
目前最常用的服务器模型：
循环服务器：循环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：并发服务器在同一时刻可以响应多个客户端的请求。
循环服务器模型：
TCP
socket(…);
bind(…);
listen();
while(1)
{
accept();
while(1)
{
recv();
process();
send();
}
close();
}
UDP
socket();
bind();
while(1)
{
recvfrom();
process();
sendto();
}
并发服务器：
为了弥补TCP循环服务器的缺陷，人马涉及了并发服务器模型。
并发服务器的设计思想是服务器接受客户端的连接请求后创建子进程来为客户端服务。
TCP并发服务器可以避免TCP循环服务器中客户端独占服务器的情况。
流程如下：
socket();
bind();
listen();
while(1)
{
accept(); //不断的接受等待
if(fork()==0) //创建子进程
{
while(1){recv();process();send();}
close(); //关闭处理完的socket
exit();
}
close(..); //关闭父进程
}
如果客户端多的话就要创建多个子进程，但是过多的子进程会影响服务器端的运行效率。
UDP
和tcp一样。
IO多路复用并发服务器
初始化（socket->bind->listen）;
While(1){
设置监听读写文件描述符集合 （FD_*）;
调用select；
如果是监听套接字就绪，说明有新的连接请求{
建立连接（accept）；
加入到监听文件描述符集合；
}
否则说明是一个已经连接过的描述符{
进程操作（send或者recv）
}
}
IO多路复用模型可以解决资源限制的问题，此模型实际上是将UDP循环模型用在了
TCP上。
服务器使用单进程循环处理请求。
/*********************服务器模型******************/
一、循环服务器：循环服务器在同一时刻只可以相应一个客户端请求；
二、并发服务器：并发服务器在同一时刻可以相应多个客户端的请求.
/****************循环服务器**************/
1. UDP服务器： UDP循环服务器的实现非常简单:UDP服务器每次从套接字上读取一个客户端的请求,处理, 然后将结果返回给客户机. 可以用下面的算法来实现.
socket(...);
bind(...);
while(1) { recvfrom(...); process(...); sendto(...); }
因为UDP是非面向连接的,没有一个客户端可以老是占住服务端. 只要处理过程不是死循环, 服务器对于每一个客户机的请求总是能够满足.
2. TCP服务器： TCP循环服务器的实现也不难:TCP服务器接受一个客户端的连接,然后处理,完成了这个客户的所有请求后,断开连接.
算法如下:
socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
{
accept(...);
while(1)
{
read(...);
process(...);
write(...);
}
close(...);
}
TCP循环服务器一次只能处理一个客户端的请求.只有在这个客户的所有请求都满足后, 服务器才可以继续后面的请求. 这样如果有一个客户端占住服务器不放时,其它的客户机都不能工作了.因此,TCP服务器一般很少用循环服务器模型的.
/****************并发服务器**************/
1. UDP服务器（实际很少用） 人们把并发的概念用于UDP就得到了并发UDP服务器模型. 并发UDP服务器模型其实是简单的.和并发的TCP服务器模型一样是创建 一个子进程来处理的 算法和并发的TCP模型一样. 除非服务器在处理客户端的请求所用的时间比较长以外,人们实际上很少用这种模型.
2. TCP服务器
优点：解决tcp循环服务器客户机独占服务器情况；
缺点：创建子进程，非常消耗资源的操作.+++>解决：多路复用I/O模型（见下3）
为了弥补循环TCP服务器的缺陷,人们又想出了并发服务器的模型. 并发服务器的思想是每一个客户机的请求并不由服务器 直接处理,而是服务器创建一个 子进程来处理.
算法如下:
socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
{
accept(...);
if(fork(..)==0)
{
while(1)
{
read(...);
process(...);
write(...);
}
close(...);
exit(...);
}
close(...);
}
3. 多路复用I/O：（一般都使用这个）
优点：解决资源限制问题；实际是将UDP循环模型用在tcp上面；
缺点：由于服务器依次处理客户的请求,所以可能会导致有的客户 会等待很久. 为了解决创建子进程带来的系统资源消耗,人们又想出了多路复用I/O模型.
首先介绍一个函数select
int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,
fd_set *except fds,struct timeval *timeout) void FD_SET(int fd,fd_set *fdset)
void FD_CLR(int fd,fd_set *fdset)
void FD_ZERO(fd_set *fdset)
int FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset)
一般的来说当我们在向文件读写时,进程有可能在读写出阻塞,直到一定的条件满足.
比如我们从一个套接字读数据时,可能缓冲区里面没有数据可读 (通信的对方还没有 发送数据过来),这个时候我们的读调用就会等待(阻塞)直到有数据可读.如果我们不希望阻塞,我们的一个选择是用select系统调用. 只要我们设置好select的各个参数,那么当文件可以读写的时候select回"通知"我们 说可以读写了. readfds所有要读的文件文件描述符的集合 writefds所有要的写文件文件描述符的集合
exceptfds其他的服要向我们通知的文件描述符
timeout超时设置.
nfds所有我们监控的文件描述符中最大的那一个加1
在我们调用select时进程会一直阻塞直到以下的一种情况发生. 1)有文件可以读.2)有文件可以写.3)超时所设置的时间到.
为了设置文件描述符我们要使用几个宏. FD_SET将fd加入到fdset
FD_CLR将fd从fdset里面清除
FD_ZERO从fdset中清除所有的文件描述符
FD_ISSET判断fd是否在fdset集合中;
使用select后我们的服务器程序就变成了.
使用select的一个例子
int use_select(int *readfd,int n)
{
fd_set my_readfd;
int maxfd;
int i;
maxfd=readfd[0];
for(i=1;i
if(readfd[i]>maxfd) maxfd=readfd[i];
while(1)
{
/* 将所有的文件描述符加入 */
FD_ZERO(&my_readfd);
for(i=0;i
FD_SET(readfd[i],*my_readfd);
/* 进程阻塞 */
select(maxfd+1,& my_readfd,NULL,NULL,NULL);
/* 有东西可以读了 */
for(i=0;i
if(FD_ISSET(readfd[i],&my_readfd))
{
/* 原来是我可以读了 */
we_read(readfd[i]);
}
}
}