农业网站平台建设方案,官方网站建设属于什么科目,萝岗微信网站建设,广州分享网站建设GitHub - yzfzzz/MyWebServer: Linux高并发服务器项目#xff0c;参考了TinyWebServer#xff0c;将在此基础上进行性能改进与功能增加。为方便读者学习#xff0c;附带详细注释和博客#xff01; TinyWebserver的复现与改进#xff08;1#xff09;#xff1a;服务器环…GitHub - yzfzzz/MyWebServer: Linux高并发服务器项目参考了TinyWebServer将在此基础上进行性能改进与功能增加。为方便读者学习附带详细注释和博客 TinyWebserver的复现与改进1服务器环境的搭建与测试-CSDN博客
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Reactor模式
今天我们将采用主从Reactor多线程模式这是是大多数高性能服务器采用的模式
主从Reactor多线程模式要求主线程I/O处理单元只需负责
监听文件描述符上是否有事件发生有的话就立即将该事件通知工作线程逻辑单元将 socket 可读可写事件放入请求队列交给工作线程处理。
除此之外主线程不做任何其他实质性的工作。读写数据接受新的连接以及处理客户请求均在工作线程中完成。
Reactor模式的工作流程
使用同步 I/O以 epoll_wait 为例实现的 Reactor 模式的工作流程是
主线程往 epoll 内核事件表中注册 socket 上的读就绪事件。 (即把listenfd、和已连接的客户端socketfd加入到epoll模型中)主线程调用 epoll_wait 等待 socket 上有数据可读。当 socket 上有数据可读时 epoll_wait 通知主线程。主线程则将 socket 可读事件放入请求队列。正在堵塞的某个工作线程被解除堵塞它从 socket 读取数据并处理客户请求然后往 epoll 内核事件表中注册该 socket 上的写就绪事件。当主线程调用 epoll_wait 等待 socket 可写。当 socket 可写时epoll_wait 通知主线程。主线程将 socket 可写事件放入请求队列。堵塞的某个工作线程被解除堵塞它往 socket 上写入服务器处理客户请求的结果。 代码实现
main函数流程图如图所示 初始化
创建线程池
// 定义一个线程池指针
threadpoolhttp_conn* pool NULL;
try {// 开辟一个线程池pool new threadpoolhttp_conn;
}catch(...)
{// 若异常则退出return 1;
}使用new创建一个http_conn类型的线程池返回的指针由pool接收。由于使用了 try……catch(...)语句因此如果遇到异常则退出
创建客户端集合
// 开辟一块连续的http_conn数组保存所有正在连接的客户端信息
http_conn* users new http_conn[MAX_FD];创建一个大小为 MAX_FD 的 http_conn 数组当接收一个新 socket_fd 时将会在 索引 i socket的数组处即 users[socket_fd]初始化一个 http_conn 对象。这个对象保存着该客户端的所有信息。
创建监听
// 设置监听
int listenfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
int ret 0;
struct sockaddr_in address;
address.sin_addr.s_addr INADDR_ANY; // 表示本机的所有IP都可以连接客户端
address.sin_family AF_INET; // 使用ipv4
address.sin_port htons(port);// 设置端口复用
int reuse 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, reuse, sizeof(reuse));// 绑定
ret bind(listenfd, (struct sockaddr*)address, sizeof(address));
if(ret -1)
{
perror(bind);
exit(-1);
}// 开始监听
ret listen(listenfd, 5);
if(ret -1)
{
perror(listen);
exit(-1);
}socket 创建一个套接字AF_INET表示使用 ipv4SOCK_STREAM表示使用流式协议和后面的0搭配表示使用的是TCP协议 但此时的socket没有主机的端口号和ip信息我们需要使用结构体address存储主机的相关信息如IPaddress.sin_addr.s_addr INADDR_ANY、ipv4address.sin_family AF_INET、端口address.sin_port htons(port)其中 htons() 表示 主机字节序 网络字节序 因为不同的机器在内存中的存放字节的顺序不同我们需要统一标准 假设用户先运行./server.out关闭后再快速运行./server.out会报错该端口被占用。这是因为结束./server服务端处于FIN_WAIT状态可以认为TCP通讯的TIME_WAIT时期需要等一小段时间。为了解决这个问题常用setsockopt()表示开启端口复用功能。 bind 将fd 和本地的IP和端口进行绑定然后开始监听
epoll初始化
// 将listend添加到epoll模型中
epoll_event events[MAX_EVENT_NUMBER];
int epollfd epoll_create(5);
addfd(epollfd, listenfd, false);
http_conn::m_epollfd epollfd;1.epoll_event用于检测文件描述符发生了什么事情如读事件、写事件等
2.addfd表示将listenfd加入epollfd中这是一个自定义函数
epoll轮询
int number epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER,-1);如果没有数据发送给服务器将一直堵塞再此处
事件处理
有新客户端连接 // 有新的客户端连接
if(sockfd listenfd)
{struct sockaddr_in client_address;socklen_t client_addresslen sizeof(client_address);int connfd accept(listenfd, (struct sockaddr*)client_address, client_addresslen);if(connfd 0)
{printf(errno is %d\n, errno);continue;
}if(http_conn::m_user_count MAX_FD)
{close(connfd);continue;
}users[connfd].init(connfd, client_address);
}可读
// 有读事件发生可读
else if(events[i].events EPOLLIN)
{// 有读事件发生if(users[sockfd].read()){// 读的到数据pool-append(userssockfd);}else{// 读不到数据users[sockfd].close_conn();}
}可写
// 有写事件发生可写
else if(events[i].events EPOLLOUT)
{if(!users[sockfd].write()){users[sockfd].close_conn();}
}结束
close(epollfd);
close(listenfd);
delete [] users;
delete pool;
return 0;关闭所有的fd
完整代码
#include arpa/inet.h
#include stdio.h
#include unistd.h
#include errno.h
#include string.h
#include fcntl.h
#include stdlib.h
#include sys/epoll.h
#include threadpool.hpp
#include locker.h
#include http_conn.h
#include signal.h
#include assert.h #define MAX_FD 65536 // 最大的文件描述符
#define MAX_EVENT_NUMBER 10000 // 监听的最大事件数/* 函数指针的声明: 类型说明符 (*函数名) (参数)void(handler)(int) 声明了一个名为 handler 的函数指针它指向一个接受一个 int 参数并返回 void 的函数
*/
void addsig(int sig, void(handler)(int))
{// sigaction的输入参数struct sigaction sa;// 指定sa内存区域的前n个字节都设置为某个特定的值(\0)用于对新分配的内存进行初始化memset(sa, \0, sizeof(sa));// 写入函数指针指向的函数就是信号捕捉到之后的处理函数sa.sa_handler handler;// 设置临时阻塞信号集sigfillset(sa.sa_mask);assert(sigaction(sig, sa, NULL) ! -1);
}int main(int argc, char* argv[])
{if(argc 1){// 要求输入格式为 ./a.out 10000 其中10000是端口号 printf(usage: %s port_number\n, basename(argv[0]));return 1;}// 端口号 string - intint port atoi(argv[1]);// 如果向一个没有读端的管道写数据不用终止进程addsig(SIGPIPE, SIG_IGN); // SIG_IGN: 忽略信号这里指的是忽略信号 · SIGPIPE// 定义一个线程池指针threadpoolhttp_conn* pool NULL;try {// 开辟一个线程池pool new threadpoolhttp_conn;}catch(...){// 若异常则退出return 1;}// 开辟一块连续的http_conn数组保存所有正在连接的客户端信息http_conn* users new http_conn[MAX_FD];// 设置监听int listenfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);int ret 0;struct sockaddr_in address;address.sin_addr.s_addr INADDR_ANY;address.sin_family AF_INET;address.sin_port htons(port);// 设置端口复用int reuse 1;setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, reuse, sizeof(reuse));// 绑定ret bind(listenfd, (struct sockaddr*)address, sizeof(address));if(ret -1){perror(bind);exit(-1);}// 开始监听ret listen(listenfd, 5);if(ret -1){perror(listen);exit(-1);}// 将listend添加到epoll模型中epoll_event events[MAX_EVENT_NUMBER];int epollfd epoll_create(5);addfd(epollfd, listenfd, false);http_conn::m_epollfd epollfd;while(1){// epoll轮询等待有数据发送int number epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER,-1);if((number 0) (errno ! EINTR)){printf(epoll failture\n);break;}for(int i 0; i number; i){int sockfd events[i].data.fd;// 有新的客户端连接if(sockfd listenfd){struct sockaddr_in client_address;socklen_t client_addresslen sizeof(client_address);int connfd accept(listenfd, (struct sockaddr*)client_address, client_addresslen);if(connfd 0){printf(errno is %d\n, errno);continue;}if(http_conn::m_user_count MAX_FD){close(connfd);continue;}users[connfd].init(connfd, client_address);}// 若对方异常端开或错误else if(events[i].events (EPOLLRDHUP | EPOLLHUP | EPOLLERR)){users[sockfd].close_conn();}// 有读事件发生可读else if(events[i].events EPOLLIN){// 有读事件发生if(users[sockfd].read()){// 读的到数据pool-append(userssockfd);}else{// 读不到数据users[sockfd].close_conn();}}// 有写事件发生可写else if(events[i].events EPOLLOUT){if(!users[sockfd].write()){users[sockfd].close_conn();}}}}close(epollfd);close(listenfd);delete [] users;delete pool;return 0;
}
