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Linux中select实现高性能服务器以及与多进程服务器对比
类别:LINUX   作者:码皇   来源:     点击:

I O复用之select模型:I O复用使得程序能够同时监听多个文件描述符,但I O复用本身也是阻塞的,并且当一个或多个文件描述符准备就绪时,如果不采用其他措施,程序只能按顺序处理其中的每个文件描述符。如果要使程序能够并行运行,只能使用多进程或多线程的方式。

I/O复用之select模型:
I/O复用使得程序能够同时监听多个文件描述符,但I/O复用本身也是阻塞的,并且当一个或多个文件描述符准备就绪时,如果不采用其他措施,程序只能按顺序处理其中的每个文件描述符。如果要使程序能够并行运行,只能使用多进程或多线程的方式。
Linux中I/O复用系统调用主要有select和poll还有epoll三种,这篇博客主要讨论的是select
select函数API:
这里写图片描述
select的参数中第一个是nfds是所有监听的文件描述符的个数+1;
第二个参数是readfds是要进行读操作的文件描述符集,第三个是进行写操作的文件描述符的集合,第四个是错误的文件描述符集,第四个参数timeout是一个结构体,结构体的内容如下:
这里写图片描述
如果是把结构体中的两个变量都设置为0,那么select立即返回,如果把timeout设置为NULL那么select一直阻塞到知道一某个文件描述符准备就绪。
select的返回值:
select成功后返回值为准备就绪的文件描述符的个数,如果返回值是0的话就说明等待超时,返回值为负值就说明select执行失败。
select实现高性能服务器代码:<喎"http://www.2cto.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vc3Ryb25nPjwvcD4NCjxwcmUgY2xhc3M9"brush:java;">#include#include#include#include#include#include#include#include#includeint array_fds[1024];static void usage(char* proc){ printf("usage:%s [ip][port]",proc);}ssize_t startup(char* ip,int port){ ssize_t sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(2); } int flag=1; setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&flag,sizeof(flag)); struct sockaddr_in server_addr; server_addr.sin_family=AF_INET; server_addr.sin_port=htons(port); server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip); if(bind(sock,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr))<0) { perror("bind"); exit(3); } if(listen(sock,10)<0) { perror("listen"); exit(4); } return sock;}int main(int argc,char* argv[]){ if(argc!=3) { usage(argv[0]); exit(1); } int listen_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2])); fd_set rfds; fd_set wfds; int maxfd=0; int array_size=sizeof(array_fds)/sizeof(array_fds[0]); array_fds[0]=listen_sock; int i=1; for(;i0) { FD_SET(array_fds[i],&rfds); FD_SET(array_fds[i],&wfds); if(array_fds[i]>maxfd) { maxfd=array_fds[i]; } } } switch(select(maxfd+1,&rfds,&wfds,NULL,NULL)) { case 0: printf("timeout..."); break; case -1: perror("select"); break; default: { int j=0; for(;j0) { buff[s]=''; printf("client say:%s",buff); if(j!=0&&FD_ISSET(array_fds[j],&wfds)) { write(array_fds[j],buff,strlen(buff)); } /*if(j!=0&&FD_ISSET(array_fds[j],&wfds)) { write(array_fds[j],buff,strlen(buff)); close(array_fds[j]); array_fds[j]=-1; //留着写write } */ } else if(s==0) { printf("client quit!n"); fflush(stdout); close(array_fds[j]); array_fds[j]=-1;//write就在这修改一下 /*if(!FD_ISSET(array_fds[j],&wfds)) { close(array_fds[j]); array_fds[j]=-1; }*/ } else { perror("read"); close(array_fds[j]); array_fds[j]=-1;//write就在这修改一下 } } } break; } } } return 0;}

和多进程服务器相比select服务器的优点:
可以同时检测多个文件描述符,相比之下还是效率较高
缺点:
一、能检测的文件描述符是有限的,Linux中默认是1024个,对于大一点的服务器就都不够用了。
二、每一次都需要在内核态把文件描述符遍历一边,如果文件描述符很多,那么这个开销是巨大的。
三、每一次都要把文件描述符集从用户态拷到内核态,这个开销也是很大的。
client客户端,使用dup/dup2进行网络输出重定向
相关API:
这里写图片描述
dup函数参数是一个文件描述符,返回值是该文件描述符的一份备份。
换句话说就是两个文件描述符都指向同一个文件,通过这两个文件描述符都可以访同一个同一个文件。
dup2的参数是一个旧的文件描述符和一个新的文件描述符,就是把新的描述符修改指向,让第二个文件描述符指向第一个文件描述符指向的文件。
代码:

    #include#include#include#include#include#include#include#include#include#includestatic void usage(char* proc){
    printf("usage:%s[server ip][server port]",proc);
    }
    int main(int argc,char*argv[]){
    if(argc!=3) {
    usage(argv[0]);
    exit(1);
    }
    int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(sock<0) {
    perror("socket");
    exit(2);
    }
    struct sockaddr_in server_addr;
    server_addr.sin_family=AF_INET;
    server_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
    server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
    if(connect(sock,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr))) {
    perror("connect");
    exit(3);
    }
    int oldfd=dup(STDOUT_FILENO);
    char buff[1024];
    while(1) {
    printf("Enter Please:");
    fflush(stdout);
    dup2(sock,STDOUT_FILENO);
    int s=read(0,buff,sizeof(buff)-1);
    if(s>0) {
    if(buff[0]=='
    n'
    ) {
    dup2(oldfd,STDOUT_FILENO);
    continue;
    }
    if(strncmp(buff,"quit",4)==0) {
    break;
    }
    buff[s]=0;
    printf("%s",buff);
    fflush(stdout);
    dup2(oldfd,STDOUT_FILENO);
    int _s=read(sock,buff,sizeof(buff)-1);
    if(_s>0) {
    buff[_s]=0;
    printf("server echo:#%s",buff);
    }
    else if(s<=0) {
    continue;
    }
    }
    }
    close(sock);
    close(oldfd);
    return 1;
    }

这篇文章就讲到这了,如果有问题,或者文章有错误,请评论,求老司机带路。

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