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Linux客户/服务器程序设计范式1——并发服务器（进程）
引言
本文会写一个并发服务器（concurrent server）程序，它为每个客户请求fork出一个子进程。
注意
1. 信号处理问题
对于相同信号，按信号的先后顺序依次处理。可能会产生的问题是，正在处理sig1信号时，又来了2个或更多的sig1信号，此sig1时只会在处理完原来的sig1信号后，再处理1个sig1信号。因此对于相同信号，会产生信号掉包的问题。 一个儿子退了之后，程序在处理handler()，如果此时又退了两个儿子，那么必然有一个儿子的资源回收不到，称为僵尸进程。
对于不同信号，优先处理后者，处理完后者在回头处理上一个。例如正在处理sig1时，来了sig2，则会先处理sig2，等处理完sig2后，回过头继续处理sig1。
2. 解决方案
在注册的信号处理函数中，使用循环，并在循环中用waitpid来回收子进程资源。只要进入信号处理函数，那么该信号处理函数就可以把所有fork出的儿子的资源都回收掉。注意：waitpid要设置成非阻塞模式，不然当进入循环后，如果没有子进程退出时，会阻塞在信号处理函数中。
3. wait与waitpid
wait一定是阻塞模式。因此在信号处理函数中，用while1{wait(NULL)}有问题，如果进入信号处理函数后，只要有儿子不退，就会一直阻塞在这里。
waitpid可以是阻塞模式，也可以是非阻塞模式。
4. select与accept
两者在收到信号时，均会返回-1。
对于系统默认不处理的信号，程序收不到，两者当然也不会返回-1。换句话说，SIGCHLD是系统默认不处理的信号，如果不对其注册信号处理函数，当子进程退出时，select与accept也是不会返回-1的。
5. 本代码用到了Linux网络编程9——对TCP与UDP的简易封装2.0中的动态库。
代码
server.c
/************************************************************************* > File Name: server.c > Author: KrisChou > Mail:zhoujx0219@163.com > Created Time: Fri 05 Sep 2014 03:31:12 PM CST ************************************************************************/#include "my_socket.h"#include <sys/wait.h>#include <signal.h>#include <errno.h>#define MY_IP "192.168.1.100"#define MY_PORT 8888#define SIZE 192#define MSG_SIZE (SIZE - 4)extern int errno ;typedef struct tag_mag{ int msg_len;//记录msg_buf的真实大小 char msg_buf[MSG_SIZE];//msg_buf所占空间为188byte}MSG, *pMSG;void my_handle(int num){ /*waitpid参数： * -1表示回收每一个儿子 * NULL表示不关心子进程的exit的返回值 * WNOHANG：wait no hang 非阻塞模式 *waitpid返回值： * -1表示没有创建任何儿子 * 0表示没有儿子退出 *大于0表示有儿子退出 * */ while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG ) > 0) ;}int main(int argc, char* argv[]){ int fd_listen , fd_client ; signal(SIGCHLD, my_handle); my_socket(&fd_listen, MY_TCP, MY_IP ,MY_PORT); my_listen(fd_listen, 10); while( fd_client = accept(fd_listen, NULL, NULL)) { /* 只要不是程序默认忽略的信号，accept都能收到，并返回-1 */ if(fd_client == -1) { if(errno == EINTR) { continue ; }else { break ; //break退出后，父亲就退了。下来儿子会由init接管。 } }else { if(fork() == 0) //fork儿子用于与客户端通信 { MSG recv_msg ; int recvn; while(1 ) { memset(&recv_msg, 0, sizeof(MSG)); /*在my_socket.c中，my_recv接收的长度 与 my_send 发送的长度必须是精确值 * my_recv中填的长度小于等于实际要收的，是可以的，大于的话就永远退不出循环了*/ my_recv(&recvn, fd_client, &recv_msg, 4); if(recvn == 0) //当对面客户端退出（关闭socket）,系统调用recv的返回值为0 { break ; }else { my_recv(NULL,fd_client, &recv_msg.msg_buf, recv_msg.msg_len); my_send(NULL, fd_client, &recv_msg, 4 + recv_msg.msg_len); } } close(fd_client); exit(0); } close(fd_client); } } return 0 ;}
client.c
#include "my_socket.h"#define MY_IP "192.168.1.100"#define MY_PORT 6666#define SER_IP "192.168.1.100"#define SER_PORT 8888#define SIZE 192#define MSG_SIZE (SIZE - 4)typedef struct tag_mag { int msg_len ; char msg_buf[MSG_SIZE];//188}MSG, *pMSG;int main(int argc, char* argv[]){ int sfd ; my_socket(&sfd, MY_TCP, MY_IP, MY_PORT); my_connect(sfd, SER_IP, SER_PORT); MSG my_msg ; while(memset(&my_msg, 0, sizeof(MSG)), fgets(my_msg.msg_buf, MSG_SIZE, stdin)!= NULL) { my_msg.msg_len = strlen(my_msg.msg_buf); my_send(NULL, sfd, &my_msg, 4 + my_msg.msg_len ); memset(&my_msg, 0, sizeof(MSG)); my_recv(NULL, sfd, &my_msg, 4); my_recv(NULL, sfd, &my_msg.msg_buf, my_msg.msg_len); printf("recv from server : %s \n", my_msg.msg_buf); } close(sfd);}
注意：本代码由于client.c中绑定了端口，因此只能连一个客户端，读者可以自己从命令行中输入端口号或者让系统自行分配。
本范式的缺陷在于，服务端在每次收到一个客户端连接请求后，才会fork儿子进行处理，fork有时间开销。更好的方法是，服务端提前fork好儿子，下篇博文会讲进程池。
Linux客户/服务器程序设计范式1——并发服务器（进程）