Epoll 服务器示例

原创
2013/01/10 01:10
阅读数 920

epoll服务器示例, 监听5000个端口, 使用线程池 收藏
运行这个程序需要预先设置栈内存和文件描述符上限, 否则运行失败
ulimit -n 16384
ulimit -s 4096

文件名:server.c
编译: gcc server.c -Wall -O2 -pthread -o server
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/un.h>
#include <pthread.h>
#include <arpa/inet.h>

#define THREAD_MAX 4096

#define LISTEN_MAX 5000


#define SERVER_IP "192.168.137.128"

typedef struct {
    char ip4[128];
    int port;
    int fd;
} LISTEN_INFO;

//服务器参数
static LISTEN_INFO s_listens[LISTEN_MAX];

//线程池参数
static unsigned int s_thread_para[THREAD_MAX][8];//线程参数
static pthread_t s_tid[THREAD_MAX];//线程ID
pthread_mutex_t s_mutex[THREAD_MAX];//线程锁


//私有函数
static int init_thread_pool(void);
static int init_listen4(char *ip4, int port, int max_link);

//线程函数
void * test_server4(void *);

int main(int argc, char *argv[])//客户端驱动
{
    //临时变量
    int i, j, rc;

    int sock_listen; //监听套接字
    int sock_cli; //客户端连接
    int listen_index;

    int epfd;
    int nfds;
    struct epoll_event ev;
    struct epoll_event events[LISTEN_MAX];

    socklen_t addrlen; //地址信息长度
    struct sockaddr_in addr4; //IPv4地址结构

    //线程池初始化
    rc = init_thread_pool();
    if (0 != rc) exit(-1);

    //初始化服务监听
    for(i = 0; i < LISTEN_MAX; i++) {
        sprintf(s_listens[i].ip4, "%s", SERVER_IP);
        s_listens[i].port = 8001 + i;
        //创建监听
        rc = init_listen4(s_listens[i].ip4, s_listens[i].port, 64);
        if (0 > rc) {
            fprintf(stderr, "无法创建服务器监听于%s:%d\n", s_listens[i].ip4, s_listens[i].port);
            exit(-1);
        }
        s_listens[i].fd = rc;
    }

//设置集合
    epfd = epoll_create(8192);
    for (i = 0; i < LISTEN_MAX; i++) {
        //加入epoll事件集合
        ev.events = EPOLLIN;
        ev.data.u32 = i;//记录listen数组下标
        if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, s_listens[i].fd, &ev) < 0) {
            fprintf(stderr, "向epoll集合添加套接字失败(fd =%d)\n", rc);
            exit(-1);
        }
    }


    //服务循环
    for( ; ; ) {
        //等待epoll事件
        nfds = epoll_wait(epfd, events, LISTEN_MAX, -1);
        //处理epoll事件
        for(i = 0; i < nfds; i++) {
        //接收客户端连接
            listen_index = events[i].data.u32;
            sock_listen = s_listens[listen_index].fd;
            addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
            bzero(&addr4, addrlen);
            sock_cli = accept(sock_listen, (struct sockaddr *)&addr4, &addrlen);
            if(0 > sock_cli) {
                fprintf(stderr, "接收客户端连接失败\n");
                continue;
            }
        //查询空闲线程对
        for(j = 0; j < THREAD_MAX; j++) {
            if (0 == s_thread_para[j][0]) break;
        }
        if (j >= THREAD_MAX) {
            fprintf(stderr, "线程池已满, 连接将被放弃\n");
            shutdown(sock_cli, SHUT_RDWR);
            close(sock_cli);
            continue;
        }
        //复制有关参数s
        s_thread_para[j][0] = 1;//设置活动标志为"活动"
        s_thread_para[j][1] = sock_cli;//客户端连接
        s_thread_para[j][2] = listen_index;//服务索引
        //线程解锁
        pthread_mutex_unlock(s_mutex + j);
        }//end of for(i;;)
    }//end of for(;;)

    exit(0);
}

static int init_thread_pool(void)
{
    int i, rc;

    //初始化线程池参数
    for(i = 0; i < THREAD_MAX; i++) {
        s_thread_para[i][0] = 0;//设置线程占用标志为"空闲"
        s_thread_para[i][7] = i;//线程池索引
        pthread_mutex_lock(s_mutex + i);//线程锁
    }

//创建线程池
    for(i = 0; i < THREAD_MAX; i++) {
        rc = pthread_create(s_tid + i, 0, test_server4, (void *)(s_thread_para[i]));
        if (0 != rc) {
            fprintf(stderr, "线程创建失败\n");
            return(-1);
        }
    }

    //成功返回
    return(0);
}

static int init_listen4(char *ip4, int port, int max_link)
{
    //临时变量
    int sock_listen4;
    struct sockaddr_in addr4;
    unsigned int optval;
    struct linger optval1;

    //初始化数据结构
    bzero(&addr4, sizeof(addr4));
    inet_pton(AF_INET, ip4, &(addr4.sin_addr));
    addr4.sin_family = AF_INET;
    addr4.sin_port = htons(port);

    //创建SOCKET
    sock_listen4 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (0 > sock_listen4) return(-1);

    //设置SO_REUSEADDR选项(服务器快速重起)
    optval = 0x1;
    setsockopt(sock_listen4, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, 4);

    //设置SO_LINGER选项(防范CLOSE_WAIT挂住所有套接字)
    optval1.l_onoff = 1;
    optval1.l_linger = 60;
    setsockopt(sock_listen4, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &optval1, sizeof(struct linger));

    if (0 > bind(sock_listen4, (struct sockaddr *)&addr4, sizeof(addr4))) {
        puts(strerror(errno));
        close(sock_listen4);
        return(-1);
    }

    if (0 > listen(sock_listen4, max_link)) {
        close(sock_listen4);
        return(-1);
    }

    return(sock_listen4);
}


void * test_server4(void * tp)
{
    int pool_index; //线程池索引
    unsigned int *thread_para  = (unsigned int*)tp;
    //临时变量
    int sock_cli; //客户端连接
    int listen_index; //监听索引

    char buff[32768]; //传输缓冲区
    char *p;
    int i, j, len;

    //线程脱离创建者
    pthread_detach(pthread_self());
    pool_index = thread_para[7];

    wait_unlock:

    pthread_mutex_lock(s_mutex + pool_index);//等待线程解锁

    //线程变量内容复制
    sock_cli = thread_para[1];//客户端连接
    listen_index = thread_para[2];//监听索引

    //接收请求
    len = recv(sock_cli, buff, 32768, MSG_NOSIGNAL);

    //构造响应
    p = buff;
    //HTTP头
    p += sprintf(p, "HTTP/1.1 200 OK/r/n");
    p += sprintf(p, "Content-Type: text/html/r/n");
    p += sprintf(p, "Connection: closed/r/n/r/n");
    //页面
    p += sprintf(p, "/r/n/r/n");
    p += sprintf(p, "/r/n");
    p += sprintf(p, "/r/n");
    p += sprintf(p, "/r/n");
    p += sprintf(p, "/r/n");
    p += sprintf(p, "连接状态/r/n");
    p += sprintf(p, "服务器地址 %s:%d/r/n", s_listens[listen_index].ip4, s_listens[listen_index].port);
    j = 0;
    for(i = 0; i < THREAD_MAX; i++) {
        if (0 != s_thread_para[i][0]) j++;
    }
    p += sprintf(p, "线程池状态/r/n");
    p += sprintf(p, "线程池总数 %d 活动线程总数 %d/r/n", THREAD_MAX, j);
    p += sprintf(p, "/r/n");
    len = p - buff;

    //发送响应
    send(sock_cli, buff, len, MSG_NOSIGNAL);

    //释放连接
    shutdown(sock_cli, SHUT_RDWR);
    close(sock_cli);

    //线程任务结束
    thread_para[0] = 0;//设置线程占用标志为"空闲"
    goto wait_unlock;

    pthread_exit(NULL);
}

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引用来自“Dicky”的评论

引用来自“土豆的春天”的评论

工作线程工作完后没有解锁,随后主线程也没有加锁,而这两个的间隙是一个竞争条件,还有用锁来通知似乎不是一个好方法,写这种玩具程序也够了。

目的是用于Epoll功能的阐述

可是你这个程序不正确。。
2013/01/12 12:36
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Dicky博主

引用来自“土豆的春天”的评论

工作线程工作完后没有解锁,随后主线程也没有加锁,而这两个的间隙是一个竞争条件,还有用锁来通知似乎不是一个好方法,写这种玩具程序也够了。

目的是用于Epoll功能的阐述
2013/01/11 17:55
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工作线程工作完后没有解锁,随后主线程也没有加锁,而这两个的间隙是一个竞争条件,还有用锁来通知似乎不是一个好方法,写这种玩具程序也够了。
2013/01/10 18:11
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