TCP 通信并发服务器详解(附有案例代码)

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一、多进程实现 TCP 通信并发服务器

1、多进程实现通信并发服务器思路

（1）一个父进程，多个子进程；

（2）父进程负责等待并接受客户端的连接；

（3）子进程：完成通信，接受一个客户端连接，就创建一个子进程用于通信。

2、多进程实现通信并发服务器案例代码

（1）客户端代码 client.c

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// TCP通信的客户端
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
 
int main() {
 
    // 1.创建套接字
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
 
    // 2.连接服务器端
    struct sockaddr_in serveraddr;
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, "192.168.172.128", &serveraddr.sin_addr.s_addr);         //对应自己电脑的IP地址
    serveraddr.sin_port = htons(9999);
    int ret = connect(fd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
 
    if(ret == -1) {
        perror("connect");
        exit(-1);
    }
    
    // 3. 通信
    char recvBuf[1024];
    int i = 0;
    while(1) {
        
        sprintf(recvBuf, "data : %d\n", i++);
        
        // 给服务器端发送数据
        write(fd, recvBuf, strlen(recvBuf)+1);          //+1是加上字符长结束字符
 
        int len = read(fd, recvBuf, sizeof(recvBuf));
        if(len == -1) {
            perror("read");
            exit(-1);
        } else if(len > 0) {
            printf("recv server : %s\n", recvBuf);
        } else if(len == 0) {
            // 表示服务器端断开连接
            printf("server closed...");
            break;
        }
 
        sleep(1);
    }
 
    // 关闭连接
    close(fd);
 
    return 0;
}

（2）服务端代码 server_process.c

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <wait.h>
#include <errno.h>
 
void recyleChild(int arg) {
    while(1) {
        int ret = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);
        if(ret == -1) {
            // 所有的子进程都回收了
            break;
        }else if(ret == 0) {
            // 还有子进程活着
            break;
        } else if(ret > 0){
            // 被回收了
            printf("子进程 %d 被回收了\n", ret);
        }
    }
}
 
int main() {
 
    struct sigaction act;
    act.sa_flags = 0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_handler = recyleChild;
 
    // 注册信号捕捉，释放资源，此时不能用wait，该函数会阻塞影响通信
    sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);
    
 
    // 创建socket
    int lfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(lfd == -1){
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
 
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(9999);
    saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 
    // 绑定
    int ret = bind(lfd,(struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }
 
    // 监听
    ret = listen(lfd, 128);
    if(ret == -1) {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }
 
    // 不断循环等待客户端连接
    while(1) {
 
        struct sockaddr_in cliaddr;
        int len = sizeof(cliaddr);
        // 接受连接
        int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &len);
        if(cfd == -1) {
            if(errno == EINTR) {
                continue;
            }
            perror("accept");
            exit(-1);
        }
 
        // 每一个连接进来，创建一个子进程跟客户端通信
        pid_t pid = fork();
        if(pid == 0) {
            // 子进程
            // 获取客户端的信息
            char cliIp[16];
            inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr.s_addr, cliIp, sizeof(cliIp));
            unsigned short cliPort = ntohs(cliaddr.sin_port);
            printf("client ip is : %s, prot is %d\n", cliIp, cliPort);
 
            // 接收客户端发来的数据
            char recvBuf[1024];
            while(1) {
                int len = read(cfd, &recvBuf, sizeof(recvBuf));
 
                if(len == -1) {
                    perror("read");
                    exit(-1);
                }else if(len > 0) {
                    printf("recv client : %s\n", recvBuf);
                } else if(len == 0) {
                    printf("client closed....\n");
                    break;
                }
                write(cfd, recvBuf, strlen(recvBuf) + 1);
            }
            close(cfd);
            exit(0);    // 退出当前子进程
        }
 
    }
    close(lfd);
    return 0;
}

二、多线程实现 TCP 通信并发服务器

C++音视频开发学习资料：点击领取→音视频开发（资料文档+视频教程+面试题）（FFmpeg+WebRTC+RTMP+RTSP+HLS+RTP）

1、多进程实现通信并发服务器思路

（1）一个父线程，多个子线程；

（2）父线程负责等待并接受客户端的连接；

（3）子线程：完成通信，接受一个客户端连接，就创建一个子线程用于通信。

2、多线程实现通信并发服务器案例代码

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
 
struct sockInfo {
    int fd; // 通信的文件描述符
    struct sockaddr_in addr;
    pthread_t tid;  // 线程号
};
 
struct sockInfo sockinfos[128];
 
void * working(void * arg) {
    // 子线程和客户端通信   cfd 客户端的信息 线程号
    // 获取客户端的信息
    struct sockInfo * pinfo = (struct sockInfo *)arg;
 
    char cliIp[16];
    inet_ntop(AF_INET, &pinfo->addr.sin_addr.s_addr, cliIp, sizeof(cliIp));
    unsigned short cliPort = ntohs(pinfo->addr.sin_port);
    printf("client ip is : %s, prot is %d\n", cliIp, cliPort);
 
    // 接收客户端发来的数据
    char recvBuf[1024];
    while(1) {
        int len = read(pinfo->fd, &recvBuf, sizeof(recvBuf));
 
        if(len == -1) {
            perror("read");
            exit(-1);
        }else if(len > 0) {
            printf("recv client : %s\n", recvBuf);
        } else if(len == 0) {
            printf("client closed....\n");
            break;
        }
        write(pinfo->fd, recvBuf, strlen(recvBuf) + 1);
    }
    close(pinfo->fd);
    return NULL;
}
 
int main() {
 
    // 创建socket
    int lfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(lfd == -1){
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
 
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(9999);
    saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 
    // 绑定
    int ret = bind(lfd,(struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }
 
    // 监听
    ret = listen(lfd, 128);
    if(ret == -1) {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }
 
    // 初始化数据
    int max = sizeof(sockinfos) / sizeof(sockinfos[0]);
    for(int i = 0; i < max; i++) {
        bzero(&sockinfos[i], sizeof(sockinfos[i]));
        sockinfos[i].fd = -1;
        sockinfos[i].tid = -1;
    }
 
    // 循环等待客户端连接，一旦一个客户端连接进来，就创建一个子线程进行通信
    while(1) {
 
        struct sockaddr_in cliaddr;
        int len = sizeof(cliaddr);
        // 接受连接
        int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &len);
 
        struct sockInfo * pinfo;
        for(int i = 0; i < max; i++) {
            // 从这个数组中找到一个可以用的sockInfo元素
            if(sockinfos[i].fd == -1) {
                pinfo = &sockinfos[i];
                break;
            }
            if(i == max - 1) {
                sleep(1);
                i--;
            }
        }
 
        pinfo->fd = cfd;
        memcpy(&pinfo->addr, &cliaddr, len);
 
        // 创建子线程
        pthread_create(&pinfo->tid, NULL, working, pinfo);
 
        pthread_detach(pinfo->tid);
    }
 
    close(lfd);
    return 0;
}

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