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网络编程中常需考虑的情况

2024-09-14 19:15:55   219人阅读

网络编程中需要考虑的一些情况

 1 /**************服务器*******************************/
 2 int main()
 3 {
 4    int  listenfd, connfd;
 5    pid_t childpid;
 6    socklen_t  chilen;
 7    struct sockaddr_in  cliaddr, servaddr;
 8   
 9    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
10    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
11    servaddr.sin_family = AF_INET;
12    servaddr.sin_addr.s_addr = htol(INADDR_ANY);
13    Bind(listenfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));
14    Listen(listenfd, LISTENQ);
15   
16    for(;;)
17    {
18       clilen = sizeof(cliaddr);
19       connfd = Accept(listenfd, (SA *)&cliaddr, &clilen);
20       if((clild=Fork()) == 0)
21           {
22              Close(listenfd);
23              str_echo(connfd);
24              exit(0);
25           }
26       Close(connfd);   
27    }
28 }
29  
30 void str_echo(int sockfd)
31 {
32    ssize_t  n;
33    char  buf[MAXLINE];
34    again:
35       while((n = read(sockfd, buf, MAXLINE))>0)
36       {
37           Writen(sockfd, buf, n)
38       }
39       if(n<0 && errno == EINTR)
40           {
41              goto again;
42           }
43       else if
44           {
45              err_sys("str_echo:read error");
46           }  
47 }
48 /*********************客户端***********************/
49 int main(int argc, char **argv)
50 {
51    int  sockfd;
52    strcut sockaddr_in servaddr;
53    if(argc != 2)
54       {
55           err_quit("usage:tcpcli");
56       }
57    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
58    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
59    servaddr.sin_family = AF_INET;
60    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
61    Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
62    Connect(sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));
63    str_cli(stdin, sockfd);
64    exit(0);  
65 }
66  
67 void str_cli(FILE *fp, int sockfd)
68 {
69    char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];
70   
71    while(Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)
72    {
73       Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));
74       if(Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
75           {
76              err_quit("str_cli: server terminated prematurely");
77           }
78       Fputs(recvline, stdout);
79    }
80 }
81 /**********************************************/
1、      服务器没有处理僵死的子进程
需要在listen之后添加一个俘获SIGCHLD的信号处理函数，还处理僵死的子进程。
 1 Signal(SIGCHLD, sig_chld);
 2  
 3 Void sig_chld(int signo)
 4 {
 5    Pid_t  pid;
 6    Int    stat;
 7   
 8    Pid  =  wait(&stat);
 9    Printf(”child %d terminated\n”, pid);
10    Return;
11 }
12 SIGCHLID在服务器父进程阻塞于慢系统调用accept时有父进程捕获，内核于是致使accept返回ENINTR错误，而父进程不处理该错误，所以会被中止，需要修改上面的服务器代码。
13 for(;;)
14 {
15    clilen = sizeof(cliaddr);
16    if((connfd=accept(listenfd, (SA *)&cliaddr, &clilen))<0)
17        {
18           if(errno == EINTR)
19               {
20                  continue;
21               }
22           else
23               {
24                  err_sys("accept error");
25               }  
26        }
27 }
2、        建立一个信号处理函数并在其中调用wait并不足以防止出现僵死进程
如果有5个信号都在信号处理函数之前产生，而信号处理函数只执行一次，因为UNIX信号一般是不排队的。正确的解决方法是调用waitpid而不是wait，在一个循环调用waitpid以获取已终止的子进程的状态，指定WNOHANG选项，告知waitpid在有尚未终止的子进程在运行时不要阻塞。
 1 void sig_chld(int signo)
 2 {
 3    pid_t pid;
 4    int stat;
 5   
 6    while((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG))>0)
 7    {
 8       printf("child %d terminated\n", pid);
 9    }
10    return;
11 }
1)当fork子进程时，必须捕获SIGCHLD信号。
2）当捕获信号时，必须处理被中断的系统调用。
3）SIGCHLD的信号处理函数必须正确编写，应使用waitpid函数以免留下僵死进程。
3、     accept返回前连接夭折
                  图 ESTABLISHED状态的连接在调用accept之前收到RST
Linux下accept返回前连接被夭折，accept不会返回错误，但是在使用accept返回的连接套接字时，调用它的函数会出错，需要对函数的返回值进行判断。
4、       服务器进程终止
手动杀死服务器子进程，子进程中所有打开的描述符都被关闭。这就导致向客户发送一个FIN，而客户TCP则响应以一个ACK。但是问题在于：当FIN到达套接口时，客户正阻塞在fgets调用上。客户实际上在应对两个描述符――套接口和用户输入，它不能单纯阻塞在这两个源中某个特定源的输入上，而是应该阻塞在其中任何一个源的输入上，需要考虑使用select()函数，这样一旦杀死服务器子进程，客户就会立即被告知收到FIN。
 1 void str_cli(FILE *fp, int sockfd)
 2 {
 3    int maxfdp1;
 4    fd_set rset;
 5    char  sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];
 6   
 7    FD_ZERO(&rset);
 8    for(;;)
 9    {
10       FD_SET(fileno(fp), &rset);
11       FD_SET(sockfd, &rset);
12       maxfdp1 = max(fileno(fp), sockfd) +1;
13       Select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL);
14       if(FD_ISSET(sockfd, &rset))
15           {
16              if(Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
17                  {
18                     err_quit("str_cli:server terminated prematurely");
19                  }
20              Fputs(recvline, stdout);
21           }
22       if(FD_ISSET(fileno(fp), &rset))
23           {
24              if(Fgets(sendline, MAXLINE, fp) == NULL)
25              {
26                  return;
27              }
28              Writen(sockfd, sendline, strlen(sednline));
29           }  
30    }
31 }
4、       SIGPIPE信号的处理
如果客户不理会readline函数的返回的错误，反而写入更多的数据到服务器，例如，客户可能读取任何数据之前执行两次针对服务器的写操作，而RST是由其中的第一次写操作引发的。 
 1 void str_cli(FILE *fp, int sockfd)
 2 {
 3    char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];
 4   
 5    while(Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)
 6    {
 7       Writen(sockfd, sendline, 1);
 8        Sleep(1);
 9 Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline)-1);
10       if(Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
11           {
12              err_quit("str_cli: server terminated prematurely");
13           }
14       Fputs(recvline, stdout);
15    }
16 }
第一次写引发RST，第二次写产生SIGPIPE。
当一个进程向某个已经收到RST的套接口执行写操作时，内核向该进程发送一个SIGPIPE信号。该信号的缺省行为是终止进程，因此进程必须捕获它以免不情愿的被终止。
处理SIGPIPE的方法：如果没有特殊的事情要做，那么将信号处理办法设置为SIG_IGN，并假设后续的输出操作将捕获EPIPE错误并终止。如果信号出现是需要采取特殊措施，那么就必须捕获信号，以便在信号处理函数中执行所期望的动作。
4、       服务器主动崩溃
当服务器主机崩溃时，已有的网络连接上发不出任何东西。客户键入一行文本，客户随后阻塞于readline调用，等待回射的响应。但是服务器是不会响应的，所以需要readline设置一个超时，来防止readline无限期的等待。上面的是客户主动向服务器发送数据时，才检测出它已经崩溃了，如果不主动向它发送数据也能检测出服务器主机崩溃，需要使用SO_KEEPALIVE套接口选项，该套接口保持连接检测对方主机是否崩溃，避免（服务器）永远阻塞于TCP连接的输入。
4、         服务器主机崩溃后重启
启动服务器和用户，并在客户键入一行文本以确认连接已经建立；服务器主机崩溃并重启；在客户端键入一行文本，它将作为一个tcp数据分节发送到服务器主机；当服务器主机崩溃后重启是，它的tcp丢失了崩溃前的所有连接信息，因此服务器tcp对于所受到的来自客户的数据分节响应一个RST；当客户tcp收到RST时，客户正阻塞于readline调用，导致该调用返回ECONNREST错误。
5、         服务器主用关机
系统关机是，init进程通常先给所有进程发送SIGTERM信号，再等待一段固定时间，然后给所有在运行的进程发送SIGKILL信号。如果服务器不捕获SIGTERM信号并终止，服务器将由SIGKILL信号终止。当服务器子进程终止时，它的所有打开的描述字都被关闭，随后就和”服务器进程终止”一样了。所以必须在客户中使用select函数，使得服务器进程的终止一经发生，客户就马上检查到。

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