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并发服务器

article 2024/9/20 23:36:16

一、服务器

1.单循环服务器：同一时刻，只能处理一个客户端的任务；

2.并发服务器：同一时刻，可以处理多个客户端的任务；

3.TCP并发服务器：

（1）多进程:

（2）多线程:

多进程并发服务器

基本概念：
- 采用多个进程来处理客户端请求，每个请求由一个独立的进程处理。
- 通常使用操作系统的进程创建机制（如 fork）来生成新进程。
优点：
- 进程间隔离：每个进程有独立的内存空间，进程崩溃不会影响其他进程，提高了稳定性和安全性。
- 可利用多核处理器：在多核 CPU 上，多个进程可以并行执行，充分利用 CPU 性能。
缺点：
- 创建和销毁进程的开销较大，相较于线程切换性能较差。
- 进程间通信（IPC）相对复杂，性能较低。
- 使用内存多，资源开销大。

多线程并发服务器

基本概念：
- 采用多个线程来处理客户端请求，每个请求由一个独立的线程处理。
- 线程共享同一进程的内存空间。
优点：
- 线程创建和切换的开销较小，因此处理请求的响应速度更快。
- 内存占用效率高，多个线程共享进程的内存空间。
- 线程间通信相对简单，可以直接使用共享变量。
缺点：
- 线程之间的同步和数据共享需要额外的机制，容易引起竞态条件、死锁等问题。
- 由于共享内存，崩溃的线程可能会导致整个进程崩溃。
- 不同操作系统对线程的支持和调度策略不同，可能会影响性能。
多进程和多线程区别:

1. 效率角度
多线程效率高(创建、任务切换)
2. 安全角度
多进程比多线程安全(进程空间独立)
3. 资源消耗
进程资源消耗比线程多
4. 通信
进程:IPC 线程:全局变量(互压锁、信号量(同步) -------- 》锁)

（3）IO多路复用

二、IO模型

1.阻塞IO：fgets、scanf、read、recv、getchar

（1）实现多个IO同步的效果

（2）cpu占有率低

2.非阻塞IO

（1）使用轮询的方法实现

（2）cpu占有率高

实现步骤：获取原文件描述符的属性->增加非阻塞属性->设置新属性

fcntl

#include <fcntl.h> int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

参数说明：fd：文件描述符，指向要进行操作的打开文件的描述符。

cmd：要执行的命令，可以是以下之一：
- F_GETFD：获取文件描述符的标志。
- F_SETFD：设置文件描述符的标志。
- F_GETFL：获取文件状态标志。
- F_SETFL：设置文件状态标志（例如，设置为非阻塞模式）。
- F_GETLK：获取文件锁的状态。
- F_SETLK：设置文件锁。
- F_SETLKW：设置文件锁（如果锁被其他进程占用，则会阻塞）。
arg：可选参数，具体取决于 cmd 的值。如果 cmd 是 F_SETFD、F_SETFL，则它是要设置的值；如果是 F_GETLK 或 F_SETLK，则它是指向一个 struct flock 的指针。