C/S架构学习之多线程实现TCP并发服务器-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C/S架构学习之多线程实现TCP并发服务器。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

并发概念：
并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生；
多线程实现TCP并发服务器的实现流程：
一、创建套接字（socket函数）：
通信域选择IPV4网络协议、套接字类型选择流式；

	int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //通信域选择IPV4、套接字类型选择流式

二、填充服务器的网络信息结构体：
1.定义网络信息结构体变量；
2.求出结构体变量的内存空间大小；
3.结构体清零；
4.使用IPV4网络协议；
5.预留给在终端输入的IP地址；
6.预留给在终端输入的网络字节序的端口号；

	struct sockaddr_in serveraddr; //定义网络信息结构体变量
    socklen_t serveraddrlen = sizeof(serveraddr);//求出结构体变量的内存空间大小

    memset(&serveraddr,0,serveraddrlen); //结构体清零

    serveraddr.sin_family = AF_INET;  //使用IPV4网络协议
    serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);  //IP地址
    serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//网络字节序的端口号

三、套接字和服务器的网络信息结构体进行绑定（bind函数）：

	int ret = bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,serveraddrlen);

四、套接字设置成被动监听（listen函数）：

	int ret1 = listen(sockfd, 5);

五、阻塞等待客户端的连接（accept函数）：

		if(-1 == (info.accept_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&(info.clientaddr),&clientaddr_len)))
        {
            perror("accept error");
            exit(-1);
        }

六、若有客户端连接成功，就创建线程，专门用来和该客户端通信（pthread_create函数）：

		if(0 != (ret1 = pthread_create(&thread_id,NULL,message_handling,&info)))
        {
            printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret1,strerror(ret1));
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

七、将线程设置成分离属性，线程结束后由操作系统回收资源（pthread_detach函数）：

        if(0 != (ret2 = pthread_detach(thread_id)))
        {
            printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret2,strerror(ret2));
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

八、创建线程处理函数用来接收来自客户端的数据（recv函数）和给客户端发送应答消息（send函数）：

	//线程处理函数
	void *message_handling(void *arg);
	
	int nbytes = recv(acceptfd,buf,sizeof(buf),0);
	printf("客户端发来数据[%s]\n",buf);
	
	strcat(buf,"----k"); //组装应答消息
	int ret2 = send(acceptfd,buf,sizeof(buf),0);

九、退出线程（pthread_exit函数）和关闭套接字（close函数）：

	close(info.accept_fd);
    pthread_exit(NULL);

综合应用实例代码如下所示：

//多线程实现TCP并发服务器
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h>
#include <stdbool.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

typedef struct INFO
{
    int accept_fd;

    struct sockaddr_in clientaddr;

}info_t;

//线程处理函数
void *message_handling(void *arg);

int main(int argc, char const *argv[])
{
    //入参合理性检查
    if(3 != argc)
    {
        printf("Usage : %s <IP> <PORT>\n",argv[0]);
        exit(-1);
    }
    //创建套接字
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(-1 == sockfd)
    {
        perror("socket error");
        exit(-1);
    }
    //填充服务器网络信息结构体
    struct sockaddr_in serveraddr;
    socklen_t serveraddr_len = sizeof(serveraddr);
    memset(&serveraddr,0,serveraddr_len);
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

    //将套接字与服务器网络信息结构体绑定
    if(-1 == bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,serveraddr_len))
    {
        perror("bind error");
        exit(-1);
    }

    //将套接字设置成被监听状态
    if(-1 == listen(sockfd,5))
    {
        perror("listen error");
        exit(-1);
    }

    info_t info;
    pthread_t thread_id;
    int ret1 = 0;
    int ret2 = 0;
    socklen_t clientaddr_len = sizeof(info.clientaddr);

    while(true)
    {
        
        //等待客户端连接
        if(-1 == (info.accept_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&(info.clientaddr),&clientaddr_len)))
        {
            perror("accept error");
            exit(-1);
        }
        //若有客户端连接成功，就创建线程，专门用来和该客户端通信
        if(0 != (ret1 = pthread_create(&thread_id,NULL,message_handling,&info)))
        {
            printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret1,strerror(ret1));
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        //将线程设置成分离属性，线程结束后由操作系统回收资源
        if(0 != (ret2 = pthread_detach(thread_id)))
        {
            printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret2,strerror(ret2));
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

    }

    close(sockfd);
    

    return 0;
}

void *message_handling(void *arg)
{
    info_t info = *(info_t *)arg;

    printf("客户端[%s : %d]连接到服务器\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));

    //接收客户端数据，并作出应答

    int nbytes = 0;

    char buf[128] = {0};

    while(true)
    {
        memset(buf,0,sizeof(buf));
        //接收消息
        if(-1 == (nbytes = recv(info.accept_fd,buf,sizeof(buf),0)))
        {
            perror("recv error");
            break;

        }else if(0 == nbytes){

            printf("客户端[%s : %d]断开了连接\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));
            break;

        }
        if(!strcmp(buf,"quit"))
        {
            printf("客户端[%s : %d]退出了\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));
            break;
        }
        printf("客户端[%s : %d]发来消息[%s]\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port),buf);

        //组装应答
        strcat(buf,"------k");
        //发送应答
        if(-1 == send(info.accept_fd,buf,sizeof(buf),0))
        {
            perror("send error");
            break;
        }
    }

    close(info.accept_fd);
    pthread_exit(NULL);
    
}