多线程并发C/S基本通信模型及实现

本例实现如下功能：

服务端接收来自客户端发送过来的字符串，将小写转换为大写后发送回客户端。

其中，每一个新客户端连接后，服务端主进程为此客户端创建一个线程进行数据的处理。

多线程并发服务端：

/*server.c*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

#define BUFSIZE 666
#define SERV_PORT 8888
#define MAX 200 //本例线程最大个数设为200

/*与服务端通信的客户端地址及通信文件描述符的信息结构*/
struct s_info{
struct sockaddr_in cliaddr;
int connfd;
};

void *work(void *arg)
{
int n, i;
struct s_info *ts = (struct s_info*)arg;
char buf[BUFSIZE];
char str[INET_ADDRSTRLEN];
/*线程资源回收*/
pthread_detach(pthread_self());
while(1){
/*读取数据*/
n = read(ts->connfd, buf, BUFSIZE);
if(n == 0 ){
printf("另一端已关闭\n");
break;
}
printf("从地址%s端口%d接收到数据\n",
inet_ntop(AF_INET, &(*ts).cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
ntohs((*ts).cliaddr.sin_port));

for(i = 0; i<n; i++)
/*小写转为大写*/
buf[i] = toupper(buf[i]);
/*将buf写入文件描述符ts->connfd*/
write(ts->connfd, buf, n);
}
close(ts->connfd);
return;
}

int main(void)
{
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
socklen_t cliaddr_len;
int listenfd, connfd;
int i = 0;
pthread_t tid;/*线程id*/

struct s_info ts[MAX];
/*创建通信socket*/
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);
/*socket绑定服务端地址*/
bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));
/*监听*/
listen(listenfd, 20);
printf("等待连接：\n");
while(1){
cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
/*接收客户端请求*/
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &cliaddr_len);
ts[i].cliaddr = cliaddr;
ts[i].connfd = connfd;
/*创建线程处理客户端请求*/
pthread_create(&tid, NULL, work, (void*)&ts[i]);
i++;
}
return 0;
}

多线程并发客户端

/*client.c*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

#define BUFSIZE 666
#define SERV_PORT 8888

int main(int argc, char*argv[])
{
struct sockaddr_in servaddr;
char buf[BUFSIZE];
int sockfd, n;

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
/*连接*/
connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));

while(fgets(buf, BUFSIZE, stdin) != NULL){
/*向通信sockfd写入数据buf*/
write(sockfd, buf, strlen(buf));
/*接收服务端数据*/
n = read(sockfd, buf, BUFSIZE);
if(n == 0){
printf("服务器已关闭\n");
}else{
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
}
}
close(sockfd);
return 0;
}

执行测试：

yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ gcc -o server server.c -lpthread
yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ gcc -o client client.c
yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ ./server
等待连接：
从地址127.0.0.1端口32878接收到数据
从地址127.0.0.1端口32878接收到数据
从地址127.0.0.1端口32879接收到数据
从地址127.0.0.1端口32879接收到数据

新开一终端打开一个客户端：

yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ ./client
jintian
JINTIAN
heheda
HEHEDA

再新开一终端打开一个客户端：

yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ ./client
nihao a
NIHAO A
haode  zaijian
HAODE  ZAIJIAN