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鍥子-- 預備知識優雅的關閉套接字鏈接:python
TCP中的斷開鏈接過程比創建鏈接過程更重要,由於創建鏈接過程通常不會出現什麼大的變數,但斷開過程就有可能發生預想不到的狀況,所以要準確的掌控。c++
單方面斷開鏈接帶來的問題
Linux的close函數和Windows的closesocket函數是徹底斷開鏈接。徹底斷開是指沒法傳輸數據也不能接收數據。所以,一方這樣直接斷開鏈接就顯得不太優雅了。如:主機A發送完最後的數據後,調用close函數單方斷開了鏈接,那麼最終,由主機B傳輸的,主機A必須接收的確認數據也銷燬了(四次握手)。
爲了解決這類問題,咱們通常採用半關閉的方法,這是指能夠傳輸數據但沒法接收,或能夠接收數據但沒法傳輸。就是隻關閉流的一半。程序員
套接字和流(Stream)
兩臺主機經過套接字創建鏈接後進入可交換數據的狀態,咱們把這種狀態看做一種流。如流水同樣,水朝一個方向流動,一樣,在套接字的流中,數據也只能向一個方向移動。示例圖以下:
一旦兩臺主機創建了套接字鏈接,每一個主機就會擁有單獨的輸入流和輸出流。如圖,其中一個主機的輸入流與另外一主機的輸出流相連,而輸出流則與另外一主機的輸入流相連。咱們這章講的優雅斷開鏈接其實就是斷開其中1個流,而非同時斷開兩個流。編程
針對優雅斷開的shutdown函數後端
int shutdown(int sock, int howto);
sock:須要斷開的套接字文件描述符
howto:斷開鏈接的方式,有三種:SHUT_RD:斷開輸入流,SHUT_WR:斷開輸出流,SHUT_RDWR:同時斷開服務器
LINUX下:網絡
一.服務端代碼併發
下面用了多個close來關閉文件描述符,可能有的小夥伴會有疑惑。。。。我就說一句,建立進程的時候會把父進程的資源都複製 一份,而你這個子進程只須要保留本身須要處理的資源,其餘的天然要關閉掉,
否則父親一個兒子一個 待會打起來怎麼辦 嘿嘿
注意了:就像進程間的通訊須要屬於操做系統的資源管道來進行,套接字也屬於操做系統,因此建立新進程也仍是隻有原來的那個,複製的資源只不過是文件描述符而已,咱們關閉的也是這個文件描述符
//基於多進程的併發服務器實現 //注:子進程會複製父進程擁有的全部資源 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/socket.h> #include <signal.h> #include <sys/wait.h> #define BUF_SIZE 30 void error_handling(char *message); void read_childproc(int sig); int main(int argc, char *argv[]) { //定義TCP鏈接變量 int serv_sock; int clnt_sock; struct sockaddr_in serv_addr; struct sockaddr_in clnt_addr; socklen_t clnt_addr_size; int str_len; char buf[BUF_SIZE]; //定義信號處理變量 pid_t pid; struct sigaction act; int state; if(argc!=2) { exit(1); } //配置信號處理函數 act.sa_handler=read_childproc; sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags=0; sigaction(SIGCHLD, &act, 0); //TCP套接字配置 serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(serv_sock == -1) error_handling("socket error!"); memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); serv_addr.sin_family = AF_INET; //IPV4協議族 serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //主機字節序(host)轉換成網絡字節序(net)(大端序) serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); //端口號 if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1) error_handling("bind error"); if(listen(serv_sock, 5) == -1) error_handling("listen error"); while(1) { clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr); clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*) &clnt_addr, &clnt_addr_size); if(clnt_sock == -1) continue; else puts("new client connected..."); pid=fork(); //建立新進程 if(pid==-1) { close(clnt_sock); continue; } if(pid==0) //子進程運行區域 { close(serv_sock); //在子進程中要關閉服務器套接字文件描述符 while((str_len=read(clnt_sock, buf, BUF_SIZE))!=0) write(clnt_sock, buf, str_len); close(clnt_sock);//執行完關閉本身的文件描述符 puts("client disconnected..."); return 0; } else //父進程運行區域 { //調用fork函數後,要將無關的套接字文件描述符關閉掉 close(clnt_sock); } } close(serv_sock); return 0; } void error_handling(char *message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); } //一旦有子進程結束就調用這個函數 void read_childproc(int sig) { int status; pid_t id=waitpid(-1, &status, WNOHANG);//等待子進程終止 if(WIFEXITED(status)) { printf("remove proc id: %d \n", id); printf("child send: %d \n", WEXITSTATUS(status)); } }
二.客戶端代碼
這裏說一下這裏用多進程分割I/O(輸入/輸出),是爲了代碼的分割提升程序優化,在輸入數據的時候不須要考慮輸出,在一個地方不用寫兩個地方的代碼,雖然代碼可能變多了,可是程序確實優化了,老經驗的程序員就能體會到了
而後爲何write_routine裏還要調用shutdown給服務端傳輸EOF,MAIN函數最後不是有close能夠向服務端發送嗎??? 這是由於咱們建立了子進程,沒有辦法經過一次調用close傳遞EOF,否則會出大問題的!! 因此本身在子進程裏手工調用shutdown發送EOF,告訴服務端:「嘿哥們,我差很少要涼涼了 下輩子有緣再見吧QAQ」 哈哈哈哈哈哈哈
//分割IO實現分割數據的收發過程 //父進程負責接收,子進程負責發送 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/socket.h> #define BUF_SIZE 30 void error_handling(char *message); void read_routine(int sock, char *buf); void write_routine(int sock, char *buf); int main(int argc, char *argv[]) { int sock; pid_t pid; struct sockaddr_in serv_addr; int str_len; char buf[BUF_SIZE]; if(argc!=3) { exit(1); } sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sock == -1) error_handling("socket error!"); memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); serv_addr.sin_family = AF_INET; serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); if(connect(sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1) error_handling("connect error"); else puts("Connected....."); pid=fork(); if(pid==0) //子進程寫 write_routine(sock, buf); else //父進程讀 read_routine(sock, buf); close(sock); return 0; } void error_handling(char *message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); } //這裏實現讀入有關代碼 void read_routine(int sock, char* buf) { while(1) { int str_len=read(sock, buf, BUF_SIZE); if(str_len==0) return; //接受到EOF結束符時返回 buf[str_len]=0; printf("message from server: %s \n", buf); } } //這裏負責實現輸出有關代碼 void write_routine(int sock, char* buf) { while(1) { fgets(buf, BUF_SIZE, stdin); if(!strcmp(buf, "q\n") || !strcmp(buf, "Q\n")) { shutdown(sock, SHUT_WR); return; } write(sock, buf, strlen(buf)); } }
同時多進程服務端也是有缺點的,每建立一個進程就表明大量的運算與內存空間佔用,相互進程數據交換也很麻煩。。。那麼怎麼解決呢,在我後面的博客也許會給出答案-----hhhhhhh
最後說一句啦。本網絡編程入門系列博客是連載學習的,有興趣的能夠看我博客其餘篇。。。。c++ 網絡編程課設入門超詳細教程 ---目錄
參考書籍《TCP/IP網絡編程---尹聖雨》
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