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網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)習(xí)報(bào)告
[實(shí)習(xí)目的]
通過理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固所學(xué)的知識(shí)，提高處理實(shí)際問題的能力，并為自己能順利與社會(huì)環(huán)境接軌做準(zhǔn)備。[實(shí)習(xí)任務(wù)]Linux下網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器開發(fā)；本文總結(jié)了我對(duì)Linux下網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模型的認(rèn)識(shí)。
[實(shí)習(xí)內(nèi)容]
一.循環(huán)服務(wù)器
1.循環(huán)服務(wù)器在同一個(gè)時(shí)刻只可以響應(yīng)一個(gè)客戶端的請(qǐng)求，對(duì)多個(gè)客戶程序的處理是采用循環(huán)的方式進(jìn)行；
2.UDP循環(huán)服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單:UDP服務(wù)器每次從套接字上讀取一個(gè)客戶端的請(qǐng)求,處理,然后將結(jié)果返回給客戶機(jī)；
2.1.算法如下：
socket(...);
bind(...);
while(1)
{
recvfrom(...);
process(...);
sendto(...);
}
3.TCP循環(huán)服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)也不難:TCP服務(wù)器接受一個(gè)客戶端的連接,然后處理,完成了這個(gè)客戶的所有請(qǐng)求后,斷開連接；
3.1.算法如下:
socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
{
accept(...);
while(1)
{
read(...);
process(...);write(...);
}
close(...);
}
3.2.TCP循環(huán)服務(wù)器一次只能處理一個(gè)客戶端的請(qǐng)求.只有在這個(gè)客戶的所有請(qǐng)求都滿足后,服務(wù)器才可以繼續(xù)后面的請(qǐng)求.這樣如果有一個(gè)客戶端占住服務(wù)器不放時(shí),其它的客戶機(jī)都不能工作了.因此,TCP服務(wù)器一般很少用循環(huán)服務(wù)器模型的.
二.并發(fā)服務(wù)器
1.為了彌補(bǔ)循環(huán)TCP服務(wù)器的缺陷,人們又想出了并發(fā)服務(wù)器的模型。并發(fā)服務(wù)器的思想是每一個(gè)客戶機(jī)的請(qǐng)求并不由服務(wù)器直接處理,而是服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程來處理；
2.使用并發(fā)服務(wù)器可以使服務(wù)器進(jìn)程在同一個(gè)時(shí)刻有多個(gè)子進(jìn)程和不同的客戶程序連接、通信；在客戶程序看來，服務(wù)器可以同時(shí)并發(fā)地處理多個(gè)客戶的請(qǐng)求；
3.算法如下：
socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
{
accept(...);
if(fork(..)==0)
{
close(...);while(1)
{
read(...);
。
process(...);
write(...);
}
close(...);
exit(...);
}
close(...);
}
4.TCP并發(fā)服務(wù)器可以解決TCP循環(huán)服務(wù)器客戶機(jī)獨(dú)占服務(wù)器的情況，改善了對(duì)客戶程序的響應(yīng)速度；不過也同時(shí)帶來了一個(gè)不小的問題：為了響應(yīng)客戶機(jī)的請(qǐng)求,服務(wù)器要?jiǎng)?chuàng)建子進(jìn)程來處理，而創(chuàng)建子進(jìn)程是一種非常消耗資源的操作，這明顯增加了系統(tǒng)調(diào)度的開銷；
5.為了解決創(chuàng)建子進(jìn)程帶來的系統(tǒng)資源消耗,人們又想出了多路復(fù)用I/O模型.
5.1.該模型一般用函數(shù)select和相關(guān)的四個(gè)宏定義：intselect(intfd,fd_set*readfds,fd_set*writefds,fd_set*exceptfds,structtimeval*timeout)
voidFD_SET(intfd,fd_set*fdset)
voidFD_CLR(intfd,fd_set*fdset)
voidFD_ZERO(fd_set*fdset)
intFD_ISSET(intfd,fd_set*fdset)
5.2.一般的來說當(dāng)我們?cè)谙蛭募x寫時(shí),進(jìn)程有可能在讀寫時(shí)候阻塞,直到一定的條件滿足.比如我們從一個(gè)套接字讀數(shù)據(jù)時(shí),可能緩沖區(qū)里面沒有數(shù)據(jù)可讀(通信的對(duì)方還沒有發(fā)送數(shù)據(jù)過來),這個(gè)時(shí)候我們的讀調(diào)用就會(huì)等待(阻塞)直到有數(shù)據(jù)可讀.如果我們不希望阻塞,我們的一個(gè)選擇是把socket設(shè)置為非阻塞模式來實(shí)現(xiàn)；intsocketfd;socketfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);fcntl(socketfd,F_SETFL,O_NONBLOCK);通過設(shè)置socket為非阻塞模式，可以實(shí)現(xiàn)“輪循”多個(gè)socket，當(dāng)企圖從一個(gè)沒有數(shù)據(jù)等待處理的非阻塞socket讀取數(shù)據(jù)時(shí)，函數(shù)立即返回，但是這種“輪循”會(huì)使CPU處于忙等待方式，降低了性能，select函數(shù)解決了這個(gè)問題；
5.3.在我們調(diào)用select時(shí)進(jìn)程會(huì)一直阻塞直到以下的一種情況發(fā)生.1)有文件可以讀.2)有文件可以寫.3)超時(shí)所設(shè)置的時(shí)間到；
5.4.算法如下：
初始化(socket,bind,listen
while(1)
{設(shè)置監(jiān)聽讀寫文件描述符(FD_*);
調(diào)用select;
如果是傾聽套接字就緒,說明一個(gè)新的連接請(qǐng)求建立
建立連接(accept);
加入到監(jiān)聽文件描述符中去;
否則說明是一個(gè)已經(jīng)連接過的描述符
進(jìn)行操作(read或者write);}
多路復(fù)用I/O
可以解決資源限制的問題.著模型實(shí)際上是將UDP循環(huán)模型用在了TCP上面.這也就帶來了一些問題.如由于服務(wù)器依次處理客戶的請(qǐng)求,所以可能會(huì)導(dǎo)致有的客戶會(huì)等待很久。
三．I/O模型
1.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模型根據(jù)I/O模型的不同實(shí)現(xiàn)而來的；2.I/O模型分為同步I/O和異步I/O；同步I/O又包括阻塞I/O、非阻塞I/O、信號(hào)驅(qū)動(dòng)I/O、多路復(fù)用I/O；可根據(jù)不同的要求利用不同的I/O模型實(shí)現(xiàn)不同是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。[實(shí)習(xí)心得]通過近幾個(gè)月的實(shí)習(xí)，基本上掌握了Linux下C語言網(wǎng)絡(luò)編程的一些算法和技巧，提高了自己的能力。專業(yè)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)班級(jí)：03631學(xué)號(hào)：63103089姓名：呂亮亮——XX.05.23 
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