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zz用多路复用I/O模型实现多个客户端的通信

发布于:2014-03-17 18:40:43  作者:兄弟网络   点击:

用多路复用I/O模型实现支持多个客户端的通信办事
整理:Ackarlix

引言
  多路复用I/O模型是UNIX/LINUX用得的最多的一种I/O模型。这种I/O模型在技术上的实现是包括select()以及FD_XXX的几个宏及常量。在单个进程中支持的客户端数量由FD_SETSIZE决定。Solaris 10和Linux 9.0默认为1024个,Windows 2000是64个。本文用代码给出该I/O模型处理多Client的一种实现。
用select开发一个通信办事器
  这个办事器包括接收模块、发送模块和套接口办理模块。我们只演示与select实现有关的部分,即接收模块和套接口办理模块。下面办事器类关系图:
tcp_listen是tcp实现监听功能,tcp_comm实现tcp的发送和接收,下在我们重点在于recv和sock_list这两个类。sock_list定义如下:

class sock_list

{

public:

// 功能:将一个值插入到list的尾部

// 参数:要插入的tcp_comm对象

void insert(tcp_comm* t);

// 功能:删除一个指定的元素

// 参数:指向要删除的tcp_comm对象的指针

void remove(tcp_comm* t);

// 功能:从队列取得所有的元素

// 参数:存放指向tcp_comm对象指针的向量

void get_all(std::vector& vec);

private:

std::list _sock_list;

};

sock_list实现tcp_comm对象的办理。下面我们来看recv类的定义:

class recv

{

public:

// 功能: 启动通信办事

bool start();

private:

// 功能: 接收核心函数,通过多路复用支持多个客户端

// 返回值: 正常, 0; 失败,-1

int do_select();

// 初始化套接口集合

void init_readfds(const vector& vec, fd_set* set);

private:

sock_list* _list;

tcp_listen* _listen; // 监听套接口

};

start()是给外部调用的:创建监听套接口对象;监听;执行do_select()。init_readfds将监听套接口对象和socket_list中的通信套接口对象加入到套接口读套接口集合中。do_select()比较重要,流程:
用init_readfds初始化读套接口集合;
执行select(),返回进行到下一步;
先检测监听套接口是否有连接到来,并将新的连接加入到sock_list中;
再检测sock_list中的套接口是否有数据可接收。
实现代码:

int recv::do_select()

{

fd_set readfds;

int listen = _listen->get_handle();

while (true)

{

vector vec;

_list->get_all(vec); // 获得sock_list中的所有套接口句柄

init_readfds(vec, &readfds);

select(...);

// 检查监听套接字句柄,有新的连接到,建立新的连接

if (FD_ISSET(listen, &readfds))

{

tcp_comm* client = new tcp_comm;

_listen->accept(*client);

_list->insert(client);// 将已连接的套接字对象放到sock_list中

}

// 检查所有的客户端套接字句柄

vector::iterator it;

for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)

{

if (FD_ISSET((*it)->get_handle(), &readfds))

// 这里是*it作为参数进行数据接收

}

}

}

为减少代码量,我省去了出错处理、细节;本来类都在某个名称空间中的,也省去了。
多进程(线程)和select合作
  上面是在一个进程中的情况,可以考虑多线程中每一个线程实现select。以solaris 10为例,开100个线程,一个线程支持1024个套接口,手机APP ,那就是100 * 1024,10万个。集群办事中的前端均衡器的实现可以考虑一下这个技术,网站建设,不过效率将是一个极大的考验。
结论
  本文重点讲述在单进程的环境使用select支持多个客户端。经常看见一些办事程序,用到了select也是来一个连接,fork一个子进程处理。在单进程中处理多个客户端的目的是使开发的程序更易理解、维护;多进程往往较单进程复杂些。

本文关键词: 实现| 通信| 多路| 复用| 模型| 多个| 客户端|

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