在网络程序里面，通常都是一个服务器处理多个客户机，为了出个多个客户机的请求，服务器端的程序有不同的处理方式。本节开始介绍Linux下套接字编程的服务器模型选择，主要包括循环服务器模型、并发服务器模型、IO复用服务器模型等，这也是我们常见的几种网络服务器模型。其中基本可以分为两大类，
1. 循环服务器：循环服务器在同一时刻只能响应一个客户端的请求，是比较简单的一种模型；
2. 并发服务器：并发服务器在同一时刻可以响应多个客户端的请求，这里面又有很多分类，接下来会逐步介绍；
循环服务器模型
循环服务器是指对于客户端的请求和连接，服务器逐个进行处理，处理完一个连接后再处理下一个连接，属于串行处理方式，结构比较简单。该模型的算法过程如下：
/* UDP循环服务器模型 */ socket(); bind(); while(true) {
recvfrom();
process();
sendto();
}
close();
/* TCP循环服务器模型 */ socket(); bind(); listen(); while(true) { accept(); while(true) { recv(); process(); send(); } close(); }
从上面的的流程可以看出，TCP循环服务器比UDP循环服务器多了一个accept的过程，这也是TCP和UDP套接字编程的主要区别。TCP服务器在accept出等待客户端的到来，因为accept函数是阻塞的，因此TCP服务器会在此等待（对accept函数的不同处理是区分各类服务器的一个重要参考依据）。相应地，UDP会在recvfrom阻塞，并等待客户端的连接。
一个循环服务器的例子
下面给出一个简单的循环服务器样子，模拟服务器对外提供时间服务器，等待客户端到来，并返回给客户端服务器的当前时间。
UDP循环服务器
1 /** UDP循环服务器--server端程序**/ 2 #include <sys/types.h> 3 #include <sys/socket.h> 4 #include <netinet/in.h> 5 #include <time.h> 6 #include <string.h> 7 #include <stdio.h> 8 #define BUFFLEN 1024 9 #define SERVER_PORT 12345 10 int main(int argc, char *argv[]) 11 { 12 int s; //服务器套接字文件描述符 13 struct sockaddr_in local, to; //本地地址 14 time_t now; //时间 15 char buff[BUFFLEN];//收发数据缓冲区 16 int n = 0; 17 int len = sizeof(to); 18 19 //建立UDP套接字 20 s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 21 22 //初始化地址 23 memset(&local, 0, sizeof(local)); 24 local.sin_family = AF_INET;//AF_INET协议族 25 local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//任意本地地址 26 local.sin_port = htons(SERVER_PORT);//服务器端口 27 28 //将套接字文件描述符绑定到本地地址和端口 29 int err = bind(s, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local)); 30 31 //主处理过程 32 while(1) 33 { 34 memset(buff, 0, BUFFLEN); 35 n = recvfrom(s, buff, BUFFLEN,0,(struct sockaddr*)&to, &len);//接收发送方数据 36 if(n > 0 && !strncmp(buff, "TIME", 4))//判断是否合法接收数据 37 { 38 printf("Get One Client Connect\n"); 39 memset(buff, 0, BUFFLEN); 40 now = time(NULL); 41 sprintf(buff, "%24s\r\n",ctime(&now)); 42 sendto(s, buff, strlen(buff),0, (struct sockaddr*)&to, len);//发送数据 43 } 44 } 45 close(s); 46 47 return 0; 48 }
1 /** UDP循环服务器--client端程序**/ 2 #include <sys/types.h> 3 #include <sys/socket.h> 4 #include <netinet/in.h> 5 #include <time.h> 6 #include <string.h> 7 #include <stdio.h> 8 #define BUFFLEN 1024 9 #define SERVER_PORT 12345 10 int main(int argc, char *argv[]) 11 { 12 int s; //服务器套接字文件描述符 13 struct sockaddr_in server; //本地地址 14 time_t now; 15 char buff[BUFFLEN]; 16 int n = 0; 17 int len = 0; //地址长度 18 19 //建立UDP套接字 20 s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 21 22 //初始化地址接 23 memset(&server, 0, sizeof(server)); 24 server.sin_family = AF_INET;//AF_INET协议族 25 server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//任意本地地址 26 server.sin_port = htons(SERVER_PORT);//服务器端口 27 28 memset(buff, 0, BUFFLEN); 29 strcpy(buff, "TIME"); 30 //发送数据 31 sendto(s, buff, strlen(buff), 0, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server)); 32 memset(buff, 0, BUFFLEN); 33 //接收数据 34 len = sizeof(server); 35 n = recvfrom(s, buff, BUFFLEN, 0, (struct sockaddr*)&server, &len); 36 if(n >0) 37 printf("TIME:%s",buff); 38 39 close(s); 40 41 return 0; 42 }
TCP循环服务器
1 /** TCP循环服务器--server端程序**/ 2 #include <sys/types.h> 3 #include <sys/socket.h> 4 #include <netinet/in.h> 5 #include <time.h> 6 #include <string.h> 7 #include <stdio.h> 8 #define BUFFLEN 1024 9 #define SERVER_PORT 12346 10 #define BACKLOG 5 11 int main(int argc, char *argv[]) 12 { 13 int s_s, s_c; /*服务器套接字文件描述符*/ 14 struct sockaddr_in local, from; /*本地地址*/ 15 time_t now; 16 char buff[BUFFLEN]; 17 int n = 0; 18 int len = sizeof(from); 19 20 /*建立TCP套接字*/ 21 s_s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 22 23 /*初始化地址*/ 24 memset(&local, 0, sizeof(local)); 25 local.sin_family = AF_INET;/*AF_INET协议族*/ 26 local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/*任意本地地址*/ 27 local.sin_port = htons(SERVER_PORT);/*服务器端口*/ 28 29 /*将套接字文件描述符绑定到本地地址和端口*/ 30 int err = bind(s_s, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local)); 31 err = listen(s_s, BACKLOG);/*侦听*/ 32 33 /*主处理过程*/ 34 while(1) 35 { 36 /*接收客户端连接*/ 37 s_c = accept(s_s, (struct sockaddr*)&from, &len); 38 memset(buff, 0, BUFFLEN); 39 n = recv(s_c, buff, BUFFLEN,0);/*接收发送方数据*/ 40 if(n > 0 && !strncmp(buff, "TIME", 4))/*判断是否合法接收数据*/ 41 { 42 memset(buff, 0, BUFFLEN); 43 now = time(NULL); 44 sprintf(buff, "%24s\r\n",ctime(&now)); 45 send(s_c, buff, strlen(buff),0);/*发送数据*/ 46 } 47 close(s_c); 48 } 49 close(s_s); 50 51 return 0; 52 }
/**TCP循环服务器--client端程序**/ #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <string.h> #include <stdio.h> #define BUFFLEN 1024 #define SERVER_PORT 12346 int main(int argc, char *argv[]) { int s; /*服务器套接字文件描述符*/ struct sockaddr_in server; /*本地地址*/ char buff[BUFFLEN]; int n = 0; /*建立TCP套接字*/ s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /*初始化地址*/ memset(&server, 0, sizeof(server)); server.sin_family = AF_INET;/*AF_INET协议族*/ server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/*任意本地地址*/ server.sin_port = htons(SERVER_PORT);/*服务器端口*/ /*连接服务器*/ int err = connect(s, (struct sockaddr*)&server,sizeof(server)); memset(buff, 0, BUFFLEN); strcpy(buff, "TIME"); /*发送数据*/ send(s, buff, strlen(buff), 0); memset(buff, 0, BUFFLEN); /*接收数据*/ n = recv(s, buff, BUFFLEN, 0); if(n >0){ printf("TIME:%s",buff); } close(s); return 0; }
两者返回给客户端的的输出都是一样的，比如：TIME:Sat Mar 22 15:26:25 2014
循环服务器的介绍就到这里。接下来介绍并发服务器模型。