高并发服务器

select服务器属于多路I/O转接服务器的其中一种服务器模型

select能监听的文件描述符个数受限于FD_SETSIZE,一般为1024，单纯改变进程打开

的文件描述符个数并不能改变select监听文件个数

解决1024以下客户端时使用select是很合适的，但如果链接客户端过多，select采用

的是轮询模型，会大大降低服务器响应效率，不应在select上投入更多精力

多路I/O转接服务器模型大致如下图一样，select就像是服务器的小助手一样，帮忙服务器处理客户端的请求，这样服务器不需要一直去询问客户端是否有数据需要发送，减缓了服务器的压力。

接下来了解一下select函数的用法

select

参数

nfds: 监控的文件描述符集到最大文件描述符加1，因为此参数会告诉内核检测前多少个文件描述符的状态

readfds：监控有读数据到达文件描述符集合，传入传出参数

writefds：监控写数据到达文件描述符集合，传入传出参数

exceptfds：监控异常发生达文件描述符集合,如带外数据到达异常，传入传出参数

timeout：定时阻塞监控时间，3种情况

1.NULL，永远等下去

2.设置timeval，等待固定时间

3.设置timeval里时间均为0，检查描述字后立即返回，轮询

struct timeval {

long tv_sec; /* seconds */

long tv_usec; /* microseconds */

};

关于集合的操作

void FD_CLR(int fd, fd_set *set); //把文件描述符集合里fd清0

int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); //测试文件描述符集合里fd是否值1

void FD_SET(int fd, fd_set *set); //把文件描述符集合到fd位置1

void FD_ZERO(fd_set *set); //把文件描述符集合里所有位清0

接下来直接从select服务器代码进行讲解，代码结构主要分为

服务器搭建（创建、绑定、监听）

大循环for ，select检查事件

for循环中有两个主体其中if分支中处理就绪的客户端放入client中小循环for中进行数据处理

/* select server.c */

#include

#include

#include

#include

#include

#include &＃8220;wrap.h&＃8221;

#define MAXLINE 80

#define SERV_PORT 8000

int main(int argc, char *argv[])

{

int i, maxi, maxfd;

int listenfd, connfd, sockfd;

int nready, client[FD_SETSIZE];

ssize_t n;

//两个集合

fd_set rset, allset;

char buf[MAXLINE];

char str[INET_ADDRSTRLEN]; /* #define INET_ADDRSTRLEN 16 */

socklen_t cliaddr_len;

struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;

//创建套接字

listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

//绑定

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));

//监听

Listen(listenfd, 20); /* 默认最大128 */

//需要接收最大文件描述符

maxfd = listenfd;

//数组初始化为-1

maxi = -1;

for (i = 0; i
client[i] = -1;

//集合清零

FD_ZERO(&allset);

//将listenfd加入allset集合

FD_SET(listenfd, &allset);

for ( ; ; )

{

//关键点3

rset = allset; /* 每次循环时都重新设置select监控信号集 */

//select返回rest集合中发生的事件的总数参数1：最大文件描述符+1

nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);

if (nready <0)

perr_exit(&＃8220;select error&＃8221;);

//listenfd是否在rset集合中

if (FD_ISSET(listenfd, &rset))

{

// accept 接收

cliaddr_len = sizeof(cliaddr);

//accept返回通信套接字，当前非阻塞，因为select已经发生读写事件

cOnnfd= Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);

printf(&＃8220;received from %s at PORT %d\n&＃8221;,

inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs(cliaddr.sin_port));

//关键点1

for (i = 0; i
if (client[i] <0)

{

client[i] = connfd; /* 保存accept返回的通信套接字connfd存到client[]里 */

break ;

}

/* 是否达到select能监控的文件个数上限 1024 */

if (i == FD_SETSIZE) {

fputs(&＃8220;too many clients\n&＃8221;, stderr);

exit(1);

}

//关键点2

FD_SET(connfd, &allset); /*添加一个新的文件描述符到监控信号集里 */

//更新最大文件描述符数

if (connfd > maxfd)

maxfd = connfd; /* select第一个参数需要 */

if (i > maxi)

maxi = i; /* 更新client[]最大下标值 */

/* 如果没有更多的就绪文件描述符继续回到上面select阻塞监听,负责处理未处理完的就绪文件描述符 */

if (&＃8211;nready == 0)

continue ;

}

for (i = 0; i <= maxi; i++)

{

//检测clients 哪个有数据就绪

if ( (sockfd = client[i]) <0)

continue;

//sockfd（connd）是否在rset集合中

if (FD_ISSET(sockfd, &rset))

{

//进行读数据不用阻塞立即读取（select已经帮忙处理阻塞环节）

if ( (n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0)

{

/* 无数据情况 client关闭链接，服务器端也关闭对应链接 */

Close(sockfd);

FD_CLR(sockfd, &allset); /*解除select监控此文件描述符 */

client[i] = -1;

} else

{

//有数据

int j;

for (j = 0; j
buf[j] = toupper(buf[j]);

Write(sockfd, buf, n);//写回客户端

}

if (&＃8211;nready == 0)

break;

}

}

}

close(listenfd);

return 0;

}