6.1 socket 长连接、短连接
一般情况下，服务器的长连接和短连接不是服务器说了算，而是客户端说了算。因为服务器是给别人提供业务的，一旦连接建立起来之后，服务器端不会主动把连接给close掉。
客户端发送一笔业务，没有关闭连接，然后又发送一笔业务，还是没有关闭连接，这个连接叫长连接，就是说客户端和服务器端建立完业务以后，就不断开连接了。建立连接需要很长时间，优化服务器一般就是优化连接，
客户端每做一次通信就连接一下服务器，也就是每做一次通信就建立一个连接，然后断掉。这叫短连接。
短连接的示例程序如下：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */ int main()
{
int i = ;
for(i = ; i < ; i++)
{
int sockfd = ;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons();
inet_aton("192.168.31.128", &addr.sin_addr);
//addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.31.128"); if( connect(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == - )
{
perror("connect error");
exit();
} char recvbuf[] = {};
char sendbuf[] = {}; sprintf(sendbuf, "i : %d\n", i); write(sockfd, sendbuf, strlen(sendbuf)); read(sockfd, recvbuf, sizeof(recvbuf)); fputs(recvbuf, stdout);
memset(recvbuf, , sizeof(recvbuf));
memset(sendbuf, , sizeof(sendbuf)); close(sockfd);
} return ;
}
每发一次报文就连接一次，一共进行了10次连接，执行结果如下：
如果需要和服务器频繁的交互，长连接比较好。如果长时间不发一次报文，则短连接好。
客户端和服务器建立连接后，假如20分钟不动，特别是在公网上，则这个连接有可能被TCP IP协议重置，再发报文就是错误码。20分钟不动就重置连接这种操作可以在服务器提前设置。
p2p聊天程序，模型如下：
客户端的父进程从键盘接收数据，然后发送给服务器，服务器父进程接收数据并打印。 服务器子进程从键盘接收数据，然后发送给客户端，客户端的子进程接收数据并打印。
服务器端程序如下：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */ int main()
{
int sockfd = ;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); if(sockfd == -)
{
perror("socket error");
exit();
} struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons();
inet_aton("192.168.31.128", &addr.sin_addr);
//addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.6.249");
//addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; int optval = ;
if( setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval)) < )
{
perror("setsockopt error");
exit();
} if( bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < )
{
perror("bind error");
exit();
} if(listen(sockfd, SOMAXCONN) < )
{
perror("listen error");
exit();
} struct sockaddr_in peeraddr;
socklen_t peerlen; int conn = ; char *p = NULL;
int peerport = ;
p = inet_ntoa(peeraddr.sin_addr);
peerport = ntohs(peeraddr.sin_port); char recvbuf[] = {};
int ret = ; conn = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &peerlen);
if(conn == -)
{
perror("accept error");
exit();
} pid_t pid = ;
pid = fork(); if(pid > )
{
printf("peeraddr = %s\n peerport = %d\n", p, peerport);
char recvbuf[] = {}; while()
{
ret = read(conn, recvbuf, sizeof(recvbuf)); if(ret == )
{
printf("peer closed \n");
exit();
}
else if(ret < )
{
perror("read error");
exit();
} printf("recvive from client : %s", recvbuf);
//fputs(recvbuf, stdout); }
}
else if(pid == )
{
close(sockfd);
char sendbuf[] = {}; while(fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
{
write(conn, sendbuf, strlen(sendbuf));
memset(sendbuf, , sizeof(sendbuf));
}
close(conn);
}
else
{
perror("fork error");
close(conn);
close(sockfd);
exit();
} return ;
}
客户端程序如下：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */ int main()
{
int sockfd = ;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons();
inet_aton("192.168.31.128", &addr.sin_addr);
//addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.31.128"); if( connect(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == - )
{
perror("connect error");
exit();
} int pid = fork(); if(pid > )
{
char sendbuf[] = {};
while(fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
{
write(sockfd, sendbuf, strlen(sendbuf));
memset(sendbuf, , sizeof(sendbuf));
}
close(sockfd);
}
else if(pid == )
{
char recvbuf[] = {};
while()
{
read(sockfd, recvbuf, sizeof(recvbuf));
printf("recvive from server : %s", recvbuf);
//fputs(recvbuf, stdout);
memset(recvbuf, , sizeof(recvbuf));
}
}
else
{
perror("fork error");
exit();
} return ;
}
执行结果如下：
TCP IP协议流协议，服务器读到\0时就知道客户端已经断开连接了。 什么时候客户端会发送'\0'呢？ 就是当客户端关闭套接字时，TCP IP协议栈会发送一个FIN，这时候服务器端如果继续read的话，就会读到一个'\0' 。当客户端按下ctrl+c时，TCP IP协议栈就会发出FIN了，这时服务器端就能检测到客户端关闭了，如下所示：
服务器端的read读到0之后，父进程就退出了，迅速查看进程状态，发现服务器端子进程没有死掉，如下：
在父进程退出时，我们需要通知子进程也要退出，防止出现孤儿进程。
修改服务器端程序如下：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */ void handler(int num)
{
printf("receive num : %d\n", num);
exit();
} int main()
{
int sockfd = ; signal(SIGUSR1, handler); sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); if(sockfd == -)
{
perror("socket error");
exit();
} struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons();
inet_aton("192.168.31.128", &addr.sin_addr);
//addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.6.249");
//addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; int optval = ;
if( setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval)) < )
{
perror("setsockopt error");
exit();
} if( bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < )
{
perror("bind error");
exit();
} if(listen(sockfd, SOMAXCONN) < )
{
perror("listen error");
exit();
} struct sockaddr_in peeraddr;
socklen_t peerlen; int conn = ; char *p = NULL;
int peerport = ;
p = inet_ntoa(peeraddr.sin_addr);
peerport = ntohs(peeraddr.sin_port); char recvbuf[] = {};
int ret = ; conn = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &peerlen);
if(conn == -)
{
perror("accept error");
exit();
} pid_t pid = ;
pid = fork(); if(pid > )
{
printf("peeraddr = %s\n peerport = %d\n", p, peerport);
char recvbuf[] = {}; while()
{
ret = read(conn, recvbuf, sizeof(recvbuf)); if(ret == )
{
printf("client closed \n");
break;
//exit(0);
}
else if(ret < )
{
perror("read error");
break;
//exit(0);
} printf("recvive from client : %s", recvbuf);
//fputs(recvbuf, stdout);
} kill(pid, SIGUSR1);
wait(NULL); }
else if(pid == )
{
close(sockfd);
char sendbuf[] = {}; while(fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
{
write(conn, sendbuf, strlen(sendbuf));
memset(sendbuf, , sizeof(sendbuf));
}
}
else
{
perror("fork error");
close(conn);
close(sockfd);
exit();
} close(conn);
close(sockfd);
return ;
}
当服务端read接收到0之后，跳出循环，发送信号，并等待子进程死亡。子进程在信号处理函数中执行exit退出。
执行结果如下：
客户端程序中，子进程没有对read函数进行处理，所以，当服务器端执行主动关闭时，客户端父进程和子进程都不会退出，下面我们加入read函数的返回值处理。
程序如下：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */ void handler(int num)
{
printf("receive num : %d\n", num);
wait(NULL);
exit();
} int main()
{
int sockfd = ;
signal(SIGUSR1, handler); sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons();
inet_aton("192.168.31.128", &addr.sin_addr);
//addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.31.128"); if( connect(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == - )
{
perror("connect error");
exit();
} int pid = fork(); if(pid > )
{
char sendbuf[] = {};
while(fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
{
write(sockfd, sendbuf, strlen(sendbuf));
memset(sendbuf, , sizeof(sendbuf));
}
close(sockfd);
}
else if(pid == )
{
char recvbuf[] = {};
int ret = ;
while()
{
ret = read(sockfd, recvbuf, sizeof(recvbuf));
if(ret == )
{
printf("server closed\n");
break;
} if(ret < )
{
printf("read error\n");
break;
} printf("recvive from server : %s", recvbuf);
//fputs(recvbuf, stdout);
memset(recvbuf, , sizeof(recvbuf));
} close(sockfd);
kill(getppid(), SIGUSR1);
exit(); }
else
{
perror("fork error");
exit();
} return ;
}
执行结果如下：
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