Redis的实现二: c、c++的网络通信编程技术,让服务器处理多个client

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Redis的实现二: c、c++的网络通信编程技术,让服务器处理多个client。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。

       看过上期的都知道,我是搞java的,所以对这些可能理解不是很清楚,各位看完可以尽情发言。

事件循环和非阻塞IO

      在服务器端网络编程中,有三种处理并发连接的方法。
      它们是:分叉多线程事件循环。分叉为每个客户端连接创建新进程,以实现并发性。多线程使用线程而不是进程。事件循环使用轮询和非阻塞IO,通常在单个线程上运行。由于进程和线程的开销,大多数现代生产级软件使用事件循环进行网络连接。
我们服务器的事件循环的简化伪代码是:


all_fds = [...]
while True:
    active_fds = poll(all_fds)
for each fd in active_fds:
    do_something_with(fd)
def do_something_with(fd):
    if fd is a listening socket:
        add_new_client(fd)
   elif fd is a client connection:
   while work_not_done(fd):
       do_something_to_client(fd)
  def do_something_to_client(fd):
  if should_read_from(fd):
     data = read_until_EAGAIN(fd)
    process_incoming_data(data)
  while should_write_to(fd):
  write_until_EAGAIN(fd)
if should_close(fd):
  destroy_client(fd)
  1. all_fds 是一个包含所有需要监控的文件描述符的列表。
  2. while True: 是一个无限循环,它会一直运行,直到程序被外部中断。
  3. active_fds = poll(all_fds) 调用poll函数,返回一个包含所有准备好进行I/O操作的文件描述符的列表。
  4. for each fd in active_fds: 遍历这个列表,对每个文件描述符执行相应的操作。
  5. do_something_with(fd) 是一个函数,根据文件描述符的类型执行相应的操作。
  6. def do_something_with(fd): 定义了这个函数。
  7. if fd is a listening socket: 如果文件描述符是一个监听套接字,那么调用 add_new_client(fd) 函数添加新的客户端连接。
  8. elif fd is a client connection: 如果文件描述符是一个客户端连接,那么进入一个循环,直到工作完成为止。在这个循环中,调用 do_something_to_client(fd) 函数处理客户端的数据。
  9. def do_something_to_client(fd): 定义了这个函数。
  10. if should_read_from(fd): 如果应该从文件描述符读取数据,那么调用 read_until_EAGAIN(fd) 函数读取数据,然后调用 process_incoming_data(data) 函数处理数据。
  11. while should_write_to(fd): 如果应该向文件描述符写入数据,那么调用 write_until_EAGAIN(fd) 函数写入数据。
  12. if should_close(fd): 如果应该关闭文件描述符,那么调用 destroy_client(fd) 函数销毁客户端连接。

       我们不只是对fd做一些事情(读、写或接受),而是使用轮询操作来告诉我们哪些fd可以立即操作而不阻塞。当我们在fd上执行IO操作时,该操作应该在非阻塞模式下执行。

epoll的使用

        在Linux上,除了poll系统调用,还有select和epoll。古老的select系统调用基本上与轮询相同,只是最大fd数被限制为一个小数目,这使得它在现代应用程序中已经过时了。epoll API由3个系统调用组成:epoll_create、epoll_wait和epoll_ctl。epoll API是有状态的,而不是提供一组fd作为系统调用参数,epoll_ctl用于操作由epoll_create创建的fd集,epoll_wait正在对其进行操作。

       epoll API执行与poll()类似的任务:监视多个文件描述符,以查看其中任何一个文件是否可以进行I/O操作。epoll API可以用作边缘触发或水平触发接口,并且可以很好地扩展到大量监视的文件描述符。以下提供系统调用来创建和管理epoll实例:

       epoll_create()创建一个epoll实例并返回一个引用该实例的文件描述符。

       然后通过epoll_ctl()注册对特定文件描述符的兴趣。当前在epoll上注册的文件描述符集,实例有时称为epoll集。

       epoll_wait()等待I/O事件,如果当前没有事件可用,则阻塞调用线程。

           #define MAX_EVENTS 10
           struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
           int listen_sock, conn_sock, nfds, epollfd;

           /* Set up listening socket, 'listen_sock' (socket(),
              bind(), listen()) */

           epollfd = epoll_create(10);
           if (epollfd == -1) {
               perror("epoll_create");
               exit(EXIT_FAILURE);
           }

           ev.events = EPOLLIN;
           ev.data.fd = listen_sock;
           if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_sock, &ev) == -1) {
               perror("epoll_ctl: listen_sock");
               exit(EXIT_FAILURE);
           }
               for (;;) {
               nfds = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, -1);
               if (nfds == -1) {
                   perror("epoll_pwait");
                   exit(EXIT_FAILURE);
               }

               for (n = 0; n < nfds; ++n) {
                   if (events[n].data.fd == listen_sock) {
                       conn_sock = accept(listen_sock,
                                       (struct sockaddr *) &local, &addrlen);
                       if (conn_sock == -1) {
                           perror("accept");
                           exit(EXIT_FAILURE);
                       }
                       setnonblocking(conn_sock);
                       ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                       ev.data.fd = conn_sock;
                       if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, conn_sock,
                                   &ev) == -1) {
                           perror("epoll_ctl: conn_sock");
                           exit(EXIT_FAILURE);
                       }
                   } else {
                       do_use_fd(events[n].data.fd);
                   }
               }
           }

       这段代码的主要功能是创建一个监听套接字,并使用epoll机制来处理客户端连接请求。以下是代码的详细解析:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-789857.html

  1. #define MAX_EVENTS 10:定义了一个宏常量MAX_EVENTS,表示最多可以处理的事件数量为10。
  2. struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];:定义了一个结构体数组events,用于存储epoll事件。每个事件由一个epoll_event结构体表示。
  3. int listen_sock, conn_sock, nfds, epollfd;:定义了四个整型变量,分别表示监听套接字、新连接的套接字、返回的文件描述符数量和epoll实例的文件描述符。
  4. epollfd = epoll_create(10);:创建了一个epoll实例,最大文件描述符数量为10。如果创建失败,将打印错误信息并退出程序。
  5. ev.events = EPOLLIN;:设置事件类型为可读事件(EPOLLIN)。
  6. ev.data.fd = listen_sock;:将监听套接字的文件描述符设置为事件的关联数据。
  7. if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_sock, &ev) == -1):将监听套接字添加到epoll实例中,以便接收新的连接请求。如果添加失败,将打印错误信息并退出程序。
  8. for (;;):无限循环,不断处理事件。
  9. nfds = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, -1);:调用epoll_wait函数等待事件发生。参数-1表示等待所有类型的事件。返回值表示实际发生的事件数量。如果发生错误,将打印错误信息并退出程序。
  10. for (n = 0; n < nfds; ++n):遍历所有发生的事件。
  11. if (events[n].data.fd == listen_sock):判断事件是否与监听套接字相关联。如果是,表示有新的连接请求。
  12. conn_sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *) &local, &addrlen);:接受新的连接请求,并将新连接的套接字赋值给conn_sock。如果接受失败,将打印错误信息并退出程序。
  13. setnonblocking(conn_sock);:将新连接的套接字设置为非阻塞模式,以便后续处理。
  14. ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;:设置事件类型为可读事件(EPOLLIN),并启用边缘触发(EPOLLET)。
  15. ev.data.fd = conn_sock;:将新连接的套接字的文件描述符设置为事件的关联数据。
  16. if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, conn_sock, &ev) == -1):将新连接的套接字添加到epoll实例中,以便后续处理。如果添加失败,将打印错误信息并退出程序。
  17. else:如果事件与监听套接字无关,表示是一个已连接的客户端发送的数据。调用do_use_fd函数进行处理。

到了这里,关于Redis的实现二: c、c++的网络通信编程技术,让服务器处理多个client的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 网络编程-Socket通信实现服务器与客户端互传文件(JAVA语言实现)

    在网络通信协议下,实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换. 网络编程三要素:ip地址、端口、协议 ip地址: 每台计算机指定的一个标识符,127.0.0.1是回送地址,可以代表本机地址 ,一般用来测试使用 ipconfig:命令行中查看本机地址 ping ip地址:检查网络是

    2023年04月14日
    浏览(43)
  • Linux网络编程——C++实现进程间TCP/IP通信

    地址接口 1、通用地址接口 共16字节 = 2字节地址类型 + 14字节地址数据 2、自定义地址接口 地址转换 1、需要将点分字符串ip转化为程序ip,使用inet_addr函数: 2、字节序转换 地址接口配置中的端口需要字节序转换,网络规定使用大端字节序。 地址接口配置 1、socket:创建套接

    2024年02月20日
    浏览(53)
  • 【Java网络编程】基于UDP-Socket 实现客户端、服务器通信

    ​ 哈喽,大家好~我是你们的老朋友: 保护小周ღ   本期为大家带来的是网络编程的 UDP Socket 套接字,基于 UDP协议的 Socket 实现客户端服务器通信 ,Socket 套接字可以理解为是,传输层给应用层提供的一组 API,如此程序,确定不来看看嘛~~ 本期收录于博主的专栏 : JavaEE_保

    2024年02月02日
    浏览(62)
  • 网络编程3——TCP Socket实现的客户端服务器通信完整代码(详细注释帮你快速理解)

    本人是一个刚刚上路的IT新兵,菜鸟!分享一点自己的见解,如果有错误的地方欢迎各位大佬莅临指导,如果这篇文章可以帮助到你,劳请大家点赞转发支持一下! 今天分享的内容是TCP流套接字实现的客户端与服务器的通信,一定要理解 DatagramSocket,DatagramPacket 这两个类的作用以及方法

    2024年02月12日
    浏览(60)
  • Java【网络编程2】使用 TCP 的 Socket API 实现客户端服务器通信(保姆级教学, 附代码)

    📕各位读者好, 我是小陈, 这是我的个人主页 📗小陈还在持续努力学习编程, 努力通过博客输出所学知识 📘如果本篇对你有帮助, 烦请点赞关注支持一波, 感激不尽 📙 希望我的专栏能够帮助到你: JavaSE基础: 基础语法, 类和对象, 封装继承多态, 接口, 综合小练习图书管理系统

    2024年02月05日
    浏览(62)
  • C++网络编程 TCP套接字基础知识,利用TCP套接字实现客户端-服务端通信

    流式套接字编程针对TCP协议通信,即是面向对象的通信,分为服务端和客户端两部分。 1)加载套接字库( 使用函数WSAStartup() ),创建套接字( 使用socket() ) 2)绑定套接字到一个IP地址和一个端口上( 使用函数bind() ) 3)将套接字设置为监听模式等待连接请求( 使用函数

    2024年02月03日
    浏览(55)
  • C++网络编程(一)本地socket通信

    本次内容简单描述C++网络通信中,采用socket连接客户端与服务器端的方法,以及过程中所涉及的函数概要与部分函数使用细节。记录本人C++网络学习的过程。 socket,即“插座”,在网络中译作中文“套接字”,应用于计算机网络建立起数据连接。基于TCP/IP协议进行通信,将本地的

    2024年02月15日
    浏览(43)
  • Flask服务器与客户端基本通信【Unity网络编程(三)】

    这里先演示基于Python的客户端和服务器的登录实现。 1.Flask服务器端(GET和POST请求接收实现) 1.GET和POST区别:(简单理解) 1.GET因为是读取,就可以对GET请求的数据 做缓存 (浏览器)。不能随意多次执行。POST不能缓存(所以如果重新执行POST请求,浏览器会弹框提示你可能对丢

    2023年04月09日
    浏览(51)
  • GEC6818网络编程——服务器端与客户端tcp的双向通信

    网络编程之实现服务器和客户端的tcp双向通信,前面是双向通信的详细流程介绍,后面附上完整的代码o(  ̄▽ ̄ )ブ 1.1 服务器端双向通信的详细流程叙述 创建TCP套接字 : 使用 socket 函数创建一个TCP套接字。这里使用了IPv4地址族 AF_INET 和流式套接字 SOCK_STREAM 。 绑定IP和端口

    2024年02月21日
    浏览(45)
  • Linux网络编程:socket、客户端服务器端使用socket通信(TCP)

    socket(套接字),用于网络中不同主机间进程的通信。 socket是一个伪文件,包含读缓冲区、写缓冲区。 socket必须成对出现。 socket可以建立主机进程间的通信,但需要协议(IPV4、IPV6等)、port端口、IP地址。          (1)创建流式socket套接字。                 a)此s

    2024年02月11日
    浏览(62)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包