所谓的回射是指:客户端A向服务端B发送数据,服务端B接收到数据之后,再将接收到的数据发送回客户端B。所谓的迭代服务器,是指服务器端只用一个进程处理或线程处理所有客户端的请求。与之对应的是并发服务器,并发服务器是指对于每一一个客户端的请求,服务端都分配一个进程或是线程独立来处理客户端的处理。下面介绍使用select函数实现TCP回射迭代服务。直接上代码:
服务端程序:
/*============================================================================= # FileName: tcpservselect.c # Desc: receive client data and then send they back. # Author: Licaibiao # LastChange: 2017-02-12 =============================================================================*/ #include<stdio.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h> #include<string.h> #include<signal.h> #define MAXLINE 1024 #define LISTENLEN 10 #define SERV_PORT 6666 int main(int argc, char **argv) { int i, maxi, maxfd, listenfd, connfd, sockfd; int nready, client[FD_SETSIZE]; ssize_t n; fd_set rset, allset; char buf[MAXLINE]; socklen_t clilen; struct sockaddr_in cliaddr, servaddr; listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); bind(listenfd, (struct sockaddr*) &servaddr, sizeof(servaddr)); listen(listenfd, LISTENLEN); maxfd = listenfd; /* initialize */ maxi = -1; /* index into client[] array */ for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++) client[i] = -1; /* -1 indicates available entry */ FD_ZERO(&allset); FD_SET(listenfd, &allset); for ( ; ; ) { rset = allset; /* structure assignment */ nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL); if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) /* new client connection */ { clilen = sizeof(cliaddr); connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*) &cliaddr, &clilen); #ifdef NOTDEF printf("new client: %s, port %d\n", inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, 4, NULL), ntohs(cliaddr.sin_port)); #endif for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++) if (client[i] < 0) { client[i] = connfd; /* save descriptor */ break; } if (i == FD_SETSIZE) { printf("too many clients"); exit(0); } FD_SET(connfd, &allset); /* add new descriptor to set */ if (connfd > maxfd) maxfd = connfd; /* for select */ if (i > maxi) maxi = i; /* max index in client[] array */ if (--nready <= 0) continue; /* no more readable descriptors */ } for (i = 0; i <= maxi; i++) /* check all clients for data */ { if ( (sockfd = client[i]) < 0) continue; if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) { if ( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0)/* connection closed by client */ { close(sockfd); FD_CLR(sockfd, &allset); client[i] = -1; } else write(sockfd, buf, n); if (--nready <= 0) break; /* no more readable descriptors */ } } } }在服务端的程序中,我们使用select 来处理任意个客户的单进程程序,而不是派生一个子程序。
客户端程序:
/*============================================================================= # FileName: tcpcliselect.c # Desc: send data to server and receive data from server # Author: Licaibiao # LastChange: 2017-02-12 =============================================================================*/ #include<stdio.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h> #include<string.h> #include<signal.h> #define MAXLINE 1024 #define LISTENLEN 10 #define SERV_PORT 6666 int max(int a, int b) { return a>b ? a : b; } void str_cli(FILE *fp, int sockfd) { int maxfdp1, stdineof; fd_set rset; char buf[MAXLINE]; int n; stdineof = 0; FD_ZERO(&rset); for ( ; ; ) { if (stdineof == 0) FD_SET(fileno(fp), &rset); FD_SET(sockfd, &rset); maxfdp1 = max(fileno(fp), sockfd) + 1; select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL); if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) { if ( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0) /* socket is readable */ { if (stdineof == 1) return; /* normal termination */ else printf("str_cli: server terminated prematurely"); } write(fileno(stdout), buf, n); } if (FD_ISSET(fileno(fp), &rset)) /* input is readable */ { if ( (n = read(fileno(fp), buf, MAXLINE)) == 0) { stdineof = 1; shutdown(sockfd, SHUT_WR); /* send FIN */ FD_CLR(fileno(fp), &rset); continue; } write(sockfd, buf, n); } } } int main(int argc, char **argv) { int sockfd; struct sockaddr_in servaddr; if (argc != 2) { printf("usage: tcpcli <IPaddress>"); exit(0); } sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr); connect(sockfd, (struct sockaddr*) &servaddr, sizeof(servaddr)); str_cli(stdin, sockfd); /* do it all */ exit(0); }在第60行我们使用了shutdown函数。我们知道,TCP是全双工工作,在我们做批量输入批量输出的时候,我们客户端已经把数据发送完毕,这个时候并不能直接关闭描述符,因为可能还有数据在从服务端发送回来的路上。close函数是直接终止读和写两个方向的数据传送。但是使用shutdown可以单方向关闭数据传输。
在客户端,我们使用Ctrl + d 来结束客户端程序。Ctrl + d 会发送一个exit 。在TCP传输中,如果对端TCP发送一个FIN(finish 对端进程终止),那么该套接字变为可读,并且read返回0(EOF)
运行结果:
运行服务端程序
root@ubuntu:/home/share/test# ./strserselect另外一个终端运行客户端程序:
root@ubuntu:/home/share/test# ./strcliselect 127.0.0.1 china /*发送*/ china /*接收*/
注意:上面的程序存在一个问题,如果有一个恶意客户端只发送一个字节数据(不是换行符)后进入睡眠,服务器调用read读入一个字节,后面就阻塞在read函数以等待其他的数据,这样一来服务端就阻塞在一个客户端,不能再处理其他客户端的请求(拒绝服务型攻击)
解决上面问题有下面的几种方法:
(a)使用非阻塞式IO
(b)对IO操作设置一个超时
(c)让每个客户由单独的控制线程提供服务