Linux--网络编程-常见服务器模型

1、UDP循环服务器

 UDP循环服务器的实现非常简单，UDP服务器每次从套接字上读取一个客户端的请求进行处理，然后将结果返回客户端，可以用下面的算法来实现。

soket(...);
bind(...);
while(1)
{
recvfrom(...);
process(...);
sendto(...);
}

 因为UDP是非面向连接的，因此没有一个客户端可以一直占用服务端，只要处理过程不是死循环，服务器对于每一个客户端的请求总是能够满足的。

2、TCP循环服务器

 TCP循环服务器实现也不难，TCP服务器接收一个客户端的连接，然后处理，完成了这个客户端的所有请求后断开连接，其算法如下。

socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
{
accept(...);
while(1)
{
read(...);
process(...);
write(...);
}
close(...);
}

 TCP循环服务器一次只能处理一个客户端的请求，只有在这个客户端的所有请求都满足后，服务器才可以继续后面的请求，这样如果有一个客户端占用服务器不放，则其他的客户端就都不能工作了，因此TCP服务器一般很少用循环服务器模型。

3、TCP并发服务器

 TCP并发服务器的思想是每一个客户端的请求并不由服务器直接处理，而是由服务器创建一个子进程来处理，其基本模型如下。

socket(...);
bind(...);
listen(...);
while(1)
{
accpet(...);
if(fork(...) == 0)
{
process(...);
close(...);
exit(...);
}
close(...);
}

 TCP并发服务器可以解决TCP循环服务器客户端独占服务器的情况，不过同时也带来了一个不小的问题，为了响应客户端的请求，服务器要创建子进程来处理，而创建子进程是非常消耗资源的操作。

4、UDP并发服务器

 将并发的概念用于UDP就得到了并发UDP服务器模型，与并发TCP服务器模型一样，并发UDP服务器模型将创建一个子进程来处理客户端的请求，算法和并发的TCP模型一样，其基本的模型如下。

socket(...);
bind(...);
while(1)
{
recvfrom(...);
if(fork(...) == 0)
{
process(...);
sendto(...);
}
}

 除非服务器在处理客户端的请求所用的时间比较长，否则人们实际上很少用这种模型。

5、多路复用I/O并发服务器

 为了解决创建子进程带来的系统资源消耗，人们又想出了多路复用I/O模型。

 首先介绍一个select函数，该函数及其有关宏的定义如下：

int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout)
void FD_SET(int fd, fd_set *fdset)
void FD_CLR(int fd,fd_set *fdset)
void FD_ZERO(fd_set *fdset)
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset)

 一般来说当读/写网络套接字时，进程有可能在读/写时阻塞，直到一定的条件满足。比如从一个套接字读数据时，可能缓冲区里面没有数据可读（通信的对方还没有发送数据过来），这时的读调用就会等待（阻塞）直到有数据可读。如果不希望阻塞，可以使用select系统调用，只要设置好select的各个参数，则当下网络套接字可以读/写时select将“通知”我们可以读/写了。select函数的参数说明如下。