网络服务器的设计模式.pdfVIP

第6章 网络服务器的设计模式 6-1 概 述 第3章和第4章中讨论的是最基本的TCP 服务器和UDP 服务器：串行单用户服务器， 本章将讨论服务多客户的网络服务器的设计模式。因为大多数网络服务器都是多进程或多 线程应用，因此在讨论网络服务器的设计模式之前先介绍进程和线程的基本概念、编程接 口以及程序设计方法。 6-2 多进程环境下的网络编程 6-2-1 进程的基本概念 在传统的多任务系统中，“进程”是一个很重要的概念，在系统中进程是程序执行的实 体，它由一组机器指令（也称为“正文”）、数据以及堆栈组成。当一个进程需要由另一个 实体执行某项任务时，该进程就派生（fork）一个子进程，让子进程去进行处理。当一个 程序按多任务组织时，在多任务操作系统核心的调度下，系统中许多进程在并发执行，这 些进程是同一程序的不同体现。每个进程按自己的一系列指令严格执行，各进程之间的指 令空间是独立的，不用跳转到另外的进程去，它只会读写自己的数据与堆栈，不能去读写 另外进程的数据和堆栈。进程通过系统调用与其他进程和外界通信。 采用多进程的方式来实现处理多任务的程序主要有以下不足之处： （1）用fork（）创建子进程代价比较高。操作系统需要将父进程的内存映像拷贝到子 进程，同时还要复制所有打开的描述符等数据。 （2）父进程与子进程之间的信息交换需要用到进程间通信（IPC），如共享内存（Shared 第 Memory），报文队列（Message Queue），管道（Pipe），甚至网络通信等。这种通信的代价 66 6 要比同一地址空间内的变量共享高得多。 6章 采用线程可以解决上面的问题。 网 6-2-2 多进程下的网络编程 络 服 Unix系统中派生新进程的唯一的方法是调用fork（）函数。该函数的原型如下： 务 器 #includeunistd.h 的 pid_t fork（void）; 设 fork函数的一个最重要的特性是：调用一次，如果调用成功则返回两次：在调用进程 计 （父进程）中，它返回一次，返回值为新派生的子进程的进程ID 号，父进程需要通过它来 模 式 区别不同的子进程；在新派生的子进程中还返回一次，返回值为0，子进程可以通过getpid 获取父进程的进程ID。如果函数调用失败，则只在调用进程中返回-1。 fork函数的两个典型应用是： 143