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如何用C语言编写并发服务器一、简介随着互联网的快速发展，服务器的并发性能成为了一个重要的考量指标。
而C语言作为一种高效且可靠的编程语言，广泛应用于服务器端开发。
本文将介绍如何使用C语言编写并发服务器，以实现高并发访问和处理请求的能力。
二、多进程并发模型1. 基本原理在C语言中，可以通过使用fork()函数创建子进程来实现并发处理。
父进程负责监听客户端请求，并创建子进程进行实际的请求处理。
每个子进程都是一个独立的工作单元，可以同时处理多个请求。
2. 实现步骤（1）创建Socket首先，使用socket()函数创建一个套接字，指定地址族、套接字类型和协议类型。
然后，使用bind()函数将套接字绑定到服务器端口，并使用listen()函数监听客户端请求。
（2）接受连接使用accept()函数接受客户端的连接请求，并返回一个新的套接字用于与客户端通信。
（3）创建子进程使用fork()函数创建子进程，父进程负责监听新的客户端连接，子进程负责处理具体的客户端请求。
通过fork()函数的返回值来区分父进程和子进程。
（4）处理请求在子进程中，可以使用recv()函数接收客户端发送的数据，并使用send()函数向客户端发送响应数据。
处理完请求后，使用close()函数关闭套接字。
（5）回收子进程在父进程中，使用waitpid()函数等待子进程退出，并释放子进程资源，以避免僵尸进程的产生。
三、多线程并发模型1. 基本原理除了使用多进程实现并发服务器，还可以使用多线程的方式。
在C语言中，可以通过创建多个线程来同时处理多个客户端请求，提高服务器的并发性能。
2. 实现步骤（1）创建Socket与多进程并发模型相同，首先创建一个套接字并绑定到服务器端口。
（2）接受连接使用accept()函数接受客户端连接，并返回一个新的套接字。
（3）创建线程使用pthread_create()函数创建线程，并将新的套接字作为参数传递给线程函数。
LINUX环境并发服务器本文选自：/space.php?uid=25906157&do=blog&id=3170638服务器设计技术有很多，按使用的协议来分有TCP服务器和UDP服务器。
按处理方式来分有循环服务器和并发服务器。
1 循环服务器与并发服务器模型在网络程序里面，一般来说都是许多客户对应一个服务器，为了处理客户的请求，对服务端的程序就提出了特殊的要求。
目前最常用的服务器模型有：〃循环服务器：服务器在同一时刻只能响应一个客户端的请求〃并发服务器：服务器在同一时刻可以响应多个客户端的请求1.1 UDP循环服务器的实现方法：UDP循环服务器每次从套接字上读取一个客户端的请求->处理->然后将结果返回给客户机。
因为UDP是非面向连接的，没有一个客户端可以老是占住服务端。
只要处理过程不是死循环，服务器对于每一个客户机的请求总是能够满足。
UDP循环服务器模型为：socket(...);bind(...);while(1){recvfrom(...);process(...);sendto(...);}1.2 TCP循环服务器的实现方法TCP循环服务器接受一个客户端的连接，然后处理，完成了这个客户的所有请求后，断开连接。
TCP循环服务器一次只能处理一个客户端的请求，只有在这个客户的所有请求满足后，服务器才可以继续后面的请求。
如果有一个客户端占住服务器不放时，其它的客户机都不能工作了，因此，TCP服务器一般很少用循环服务器模型的。
TCP循环服务器模型为：socket(...);bind(...);listen(...);while(1){accept(...);process(...);close(...);}2 三种并发服务器实现方法一个好的服务器,一般都是并发服务器。
并发服务器设计技术一般有：多进程服务器、多线程服务器、I/O复用服务器等。
2.1 多进程并发服务器在Linux环境下多进程的应用很多,其中最主要的就是网络/客户服务器。
服务器高并发解决方案目录1 理解高并发问题1.1 什么是高并发？1.2 高并发带来的挑战2 构建高并发解决方案2.1 垂直扩展和水平扩展2.2 负载均衡技术2.3 数据库优化2.4 缓存技术3 高效的代码编写3.1 异步编程3.2 线程池管理3.3 接口设计优化4 系统监控与调优4.1 监控系统的设计4.2 日志记录与分析4.3 性能调优5 容灾备份与数据恢复5.1 多机房部署5.2 数据备份策略5.3 灾难恢复计划6 总结1. 理解高并发问题1.1 什么是高并发？高并发是指系统在短时间内同时处理大量请求的能力。
当用户访问量激增，系统处理能力达到瓶颈时，就会出现高并发问题。
1.2 高并发带来的挑战对服务器的性能、稳定性和安全性提出了更高的要求，需要针对性地构建解决方案。
2. 构建高并发解决方案2.1 垂直扩展和水平扩展垂直扩展是通过增加服务器的硬件性能来提升系统的处理能力，而水平扩展则是通过增加服务器的数量来分担负载。
2.2 负载均衡技术负载均衡可以将请求分发到不同的服务器上，避免单一服务器压力过大，提高系统整体的处理能力。
2.3 数据库优化通过对数据库的索引、查询优化等操作，提升数据库的读写效率，减少数据库成为系统瓶颈的可能性。
2.4 缓存技术利用缓存技术将热点数据存储在内存中，减少数据库的读取压力，提高系统响应速度。
3. 高效的代码编写3.1 异步编程采用异步编程模式可以充分利用系统资源，提高系统的并发处理能力。
3.2 线程池管理合理管理线程池大小，避免线程数量过多导致系统资源耗尽，影响系统的稳定性。
3.3 接口设计优化优化接口设计，减少不必要的数据交互和计算，提升系统的处理效率。
4. 系统监控与调优4.1 监控系统的设计建立完善的监控系统，及时发现系统异常并进行调整，保障系统的稳定性。
4.2 日志记录与分析通过日志记录系统运行情况，分析系统性能瓶颈，及时进行优化。
4.3 性能调优根据监控和日志分析结果，对系统进行性能调优，提高系统的响应速度和稳定性。
服务器并发处理能力服务器并发处理能力是指服务器能够同时处理多个请求或任务的能力。
随着互联网的普及和网络应用的不断发展，服务器并发处理能力成为了评判一个服务器性能的重要指标之一、在这个信息时代，用户对于服务器的响应速度和处理能力要求越来越高，因此提高服务器的并发处理能力对于保证网络系统的正常运行和提升用户体验至关重要。
首先，提高服务器并发处理能力的一个重要手段是优化系统资源的利用。
服务器系统有限的资源需要合理利用，有效地分配给不同的请求或任务。
例如，可以通过合理设置缓存系统、增加服务器的硬件设备，或者采用一些技术手段来减少服务器的负荷。
通过这些措施，可以增加服务器的处理能力，提高并发处理的效率。
其次，采用多线程或多进程技术是提高服务器并发处理能力的一种常见方法。
多线程或多进程技术可以使服务器同时处理多个请求或任务，以提高并发性能。
多线程技术可以充分利用多核处理器的优势，将不同请求或任务分配到不同的线程中进行处理，从而提高服务器的并发处理能力。
而多进程技术则可以使请求或任务独立运行在不同的进程中，避免了单进程程序因为其中一个请求或任务的错误而导致整个服务器崩溃的情况。
通过合理地使用多线程或多进程技术，可以最大程度地发挥服务器的处理潜力，提高并发处理的能力。
此外，合理使用负载均衡技术也是提高服务器并发处理能力的一种有效手段。
在互联网应用中，服务器的并发处理能力通常是通过多台服务器组成的集群系统来实现的。
通过负载均衡技术，可以将请求或任务均匀地分配到集群中的不同服务器上，从而实现请求或任务的并发处理。
常见的负载均衡技术包括轮询、随机、最小连接数等。
通过合理地使用负载均衡技术，可以充分发挥集群系统的整体处理能力，提高服务器的并发处理能力。
最后，持续的系统优化和监控也是提高服务器并发处理能力的重要手段。
随着业务的不断发展和用户的不断增多，服务器的并发处理能力往往需要不断改进和优化。
因此，持续地进行系统优化和监控是非常必要的，可以根据实际情况调整服务器的配置参数，或者进行一些优化措施，以提高服务器的并发处理能力。
网络编程中的并发与并行处理在当今数字化时代，网络编程成为了一个重要的技术领域。
为了满足大量并发请求和提高系统的处理能力，网络编程通常需要涉及并发与并行处理。
本文将探讨网络编程中的并发与并行处理的概念、应用和技术。
一、并发与并行处理的概念在网络编程中，当多个任务需要同时执行时，我们需要使用并发与并行处理技术来提高效率。
1. 并发处理：并发处理指的是多个任务可以同时开始，但不一定同时完成。
在网络编程中，当多个客户端同时发起请求时，服务器可以通过并发处理来同时接受和处理这些请求。
这样可以节省时间，提高系统的响应速度。
2. 并行处理：并行处理指的是多个任务可以同时进行和完成。
在网络编程中，当多个任务需要同时执行，且彼此之间没有依赖关系时，我们可以通过并行处理来提高系统的处理能力。
例如，当一个任务需要从多个数据源获取数据时，可以将每个数据源的读取任务分配给不同的处理器进行并行处理。
二、并发与并行处理的应用并发与并行处理在网络编程中有着广泛的应用。
下面将介绍几种常见的应用场景。
1. 高并发服务器：在互联网应用中，高并发服务器是一种常见的需求。
通过使用并发处理技术，服务器可以同时接受和处理大量来自客户端的请求，提高系统的吞吐量和响应速度。
采用多线程、多进程或协程等并发处理技术，可以使服务器同时处理多个请求，从而提高系统性能。
2. 分布式计算：分布式计算是将一个大型计算任务分解成多个小任务，并在多台计算机上并行执行的一种方式。
通过将计算任务分发给多个节点进行并行计算，可以大幅提高计算速度。
在网络编程中，分布式计算可以用于大规模数据处理、机器学习等方面。
3. 数据库查询优化：在网络应用中，数据库查询通常是性能瓶颈之一。
通过合理设计数据库表结构、使用索引并采用并发处理技术，可以提高数据库查询的效率。
例如，使用数据库连接池来管理数据库连接，可以提高数据库的并发处理能力，减少连接创建和销毁的开销。
三、实现并发与并行处理的技术在网络编程中，有多种技术可以实现并发与并行处理。
服务器高并发解决方案摘要：随着互联网的快速发展，越来越多的在线服务和应用程序需要应对大量用户同时访问的挑战。
高并发是服务器面临的一个重要问题，因为它可能导致服务器过载、响应延迟以及系统崩溃。
为了解决这个问题，本文将介绍一些服务器高并发的解决方案，包括优化硬件和软件、负载均衡以及缓存策略等。
引言：在当今的互联网时代，用户对于网站和应用程序的访问速度和稳定性要求越来越高。
服务器高并发是指服务器同时处理大量用户请求的能力。
在高并发场景下，服务器可能面临过载、响应延迟和系统崩溃等问题。
因此，为了保证服务器的性能和稳定性，需要采取一些解决方案。
一、优化硬件和软件：1. 升级服务器硬件：服务器的硬件配置对于处理并发请求至关重要。
通过升级服务器的CPU和内存等硬件设备，可以大大提升服务器的处理能力。
2. 优化数据库：数据库是服务器处理高并发的一个瓶颈。
通过合理设计和优化数据库表结构、索引以及查询语句，可以提升数据库的读写性能。
3. 使用高性能Web服务器：常见的Web 服务器有Apache、Nginx、IIS等。
选择高性能的Web服务器，并进行合理的配置和优化，可以提升服务器的响应速度和并发处理能力。
二、负载均衡：负载均衡是指将用户请求平均地分配给多个服务器，以达到均衡负载和提升并发处理能力的目的。
常见的负载均衡技术包括DNS 负载均衡、硬件负载均衡和软件负载均衡。
1. DNS负载均衡：通过DNS服务器将用户请求引导到不同的服务器上，实现负载均衡。
这种方式简单易用，但是存在局限性，如DNS缓存问题。
2. 硬件负载均衡：通过硬件设备（如F5等）来分发请求，可以根据服务器的负载情况动态调整请求分发策略，以实现负载均衡和高可用性。
3. 软件负载均衡：通过在服务器上安装负载均衡软件（如Nginx、HAProxy等），将用户请求分发到多个服务器上，以提升并发处理能力。
三、缓存策略：缓存是一种常见的提升并发处理能力的策略。
cpu并发原理CPU并发原理是现代计算机系统中的重要概念。
它指的是在一个CPU 中同时执行多个任务的能力。
通过并发技术，计算机系统能够更高效地利用CPU资源，提高系统性能和响应速度。
并发是指多个任务在同一时间段内执行的能力。
在计算机系统中，每个任务被称为一个线程，线程是程序执行的最小单位。
通过多线程的方式，CPU能够在同一时间段内执行多个任务，从而实现并发。
并发的实现依赖于操作系统的调度机制。
操作系统将CPU的执行时间划分成多个时间片，每个时间片分配给一个线程执行。
当一个线程的执行时间片用完后，操作系统会切换到下一个线程，以此类推。
这样，多个线程就可以交替执行，实现并发。
在并发过程中，线程之间需要共享资源。
为了确保线程之间的数据一致性，需要使用同步机制。
常用的同步机制包括互斥锁、信号量和条件变量等。
通过这些同步机制，线程可以按照一定的顺序访问共享资源，避免数据竞争和冲突。
并发的实现还需要考虑线程间的通信。
线程之间可以通过共享内存或消息传递的方式进行通信。
共享内存是指多个线程共享同一块内存区域，通过读写共享内存来实现线程间的通信。
消息传递是指线程之间通过发送和接收消息来进行通信。
并发技术的应用非常广泛。
在操作系统中，多线程技术可以提高系统的并发处理能力，提高系统的响应速度。
在服务器端应用中，多线程技术可以提高服务器的并发性能，提供更好的用户体验。
在大数据处理中，多线程技术可以加速数据处理过程，提高计算效率。
总的来说，CPU并发原理是现代计算机系统中的重要概念。
通过并发技术，CPU能够在同一时间段内执行多个任务，提高系统的性能和响应速度。
并发的实现依赖于操作系统的调度机制、同步机制和线程间的通信。
并发技术的应用广泛，对于提高系统性能和用户体验非常重要。
第三讲并发服务器任立勇电子科技大学计算机学院Network programming ‘032目录服务器分类技术 进程与线程 多进程服务器 多线程服务器Network programming ‘033服务器分类按连接类型分类面向连接的服务器（如tcp ） 面向无连接的服务器（如udp ）按处理方式分类迭代服务器 并发服务器按状态保存分类有状态服务器 无状态服务器Network programming ‘034迭代服务器vs. 并发服务器绑定地址监听连接接收连接处理连接断开连接接收请求处理请求返回响应绑定地址监听连接接收连接创建子进程关闭连接套接字处理连接关闭连接套接字终止子进程关闭监听套接字服务器主进程服务器子进程TCP 迭代服务器TCP 并发服务器Network programming ‘035“进程”基本概念进程定义了一个计算的基本单元，它是一个执行某一个特定程序的实体，它拥有独立的地址空间、执行堆栈、文件描述符等。
进程间正常情况下，互不影响，一个进程的崩溃不会造成其他进程的崩溃。
当进程间共享某一资源时，需注意两个问题：同步问题和通信问题。
Network programming ‘036创建进程#include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t fork(void)返回：父进程中返回子进程的进程ID, 子进程返回0，-1－出错（注意为什么？）fork 后，父子进程共享数据空间、代码空间、堆栈、所有的文件描述字；如果父子进程同时对同一文件描述字操作，而又没有任何形式的同步，则会出现混乱的状况；非常重要的是：fork 后，父子进程均需要将自己不使用的描述字关闭，有两方面的原因：（1）以免出现不同步的情况；（2）最后能正常关闭描述字Network programming ‘037创建进程（cont.）子进程继承父进程的大部分属性，如：实际UID,GID 和有效UID,GID ；环境变量；UID 、GID设置模式位；进程组号；控制终端；当前工作目录；根目录；文件创建掩码；文件长度限制；预定值（如优先级）等；但子进程也有与父进程不同的属性，如：进程号；父进程号；子进程的用户时间和系统时间被初始化为0；子进程的超时时钟设置为0；子进程的信号处理函数指针置为空；子进程不继承父进程的记录锁等；Network programming ‘038创建进程（cont.）#include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t vfork(void);该系统调用基本上与fork 相同，在BSD3.0中开始出现，主要为了解决fork 昂贵的开销（自从有了“写时拷贝”技术后，vfork 的优势就不存在了）。
两者的基本区别在于当使用vfork()创建新进程时，父进程将被暂时阻塞，而子进程则可以借用父进程的地址空间。
这个奇特状态将持续直到子进程要么退出，要么调用execve()，至此父进程才继续执行。
因此，子进程需小心处理共享变量。
int main(void){pid_t pid;int status;if ((pid = vfork()) == 0){sleep(2);printf("child running.\n");printf("child sleeping.\n");sleep(5);printf("child dead.\n");_exit(0);}else if ( pid > 0){printf("parent running .\n");printf("parent exit \n");} else {printf("fork error.\n");exit(0);}exit(0);}Network programming ‘0310Network programming ‘0311终止进程进程的终止存在两个可能：父进程先于子进程终止（init 进程） 子进程先于主进程终止对于后者，系统内核为子进程保留一定量的状态信息：进程ID 、终止状态、CPU 时间等；当父进程调用wait 或waitpid 函数是，获取这些信息；（什么叫“僵尸进程”？、“孤儿进程”）当子进程终止时，向父进程发送SIGCHLD 信号；缺省情况下，父进程忽略该信号。
Network programming ‘0312终止进程（续）#include <stdlib.h>void exit(int status);本函数终止调用进程。
关闭所有子进程打开的描述符，释放占用的内存资源，并向父进程发送SIGCHLD 信号。
进程退出前，需要刷新I/O 缓冲区，并执行由atexit 或on_exit 注册的函数。
#include <unistd.h>void _exit(int status);该函数除不执行上述exit 函数的第二条功能外，其他与exit 函数完全一样。
（一般情况下，fork 的子进程调用_exit 终止自己，而不是调用exit ）。
Network programming ‘0313获取子进程终止信息#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>pid_t wait(int *stat_loc);返回：终止子进程的ID －成功；-1－出错；stat_loc 存储子进程的返回值；该函数将挂起当前进程，直到有一个子进程终止或者被信号中断。
当调用该系统调用时，如果有一个子进程已经终止，则该系统调用立即返回，并释放子进程所有资源。
Network programming ‘0314获取子进程终止信息（cont.）pid_t waitpid(pid_t pid, int *stat_loc, int option);返回：终止子进程的ID －成功；-1－出错；stat_loc 存储子进程的返回值；当pid=-1,option=0时，该函数等同于wait ，否则由参数pid 和option 共同决定函数行为，其中pid 参数意义如下：-1：要求知道任何一个子进程的返回状态； >0：要求知道进程号为pid 的子进程的状态；=0：要求知道进程组号等于当前进程的进程组号的任一进程的状态。
<-1：要求知道进程组号为pid 的绝对值的任一子进程状态。
Network programming ‘0315获取子进程终止信息（cont.）调用wait 或waitpid 函数时，正常情况下，可能会有以下几种情况：阻塞（如果其所有子进程都还在运行）； 获得子进程的终止状态并立即返回（如果一个子进程已终止，正等待父进程存取其终止状态）；出错立即返回（如果它没有任何子进程）waitpid 函数还提供了一个非阻塞的wait 版本。
Network programming ‘0316waitpid 函数用法pid_t pid;if ((pid=fork()) > 0) /* parent process */{intchild_status;waitpid(pid, &child_status, 0);}else if ( pid == 0 ){/* child process */exit(0);}else {/* fork error */printf(“fork error.\n”);exit(1);}Network programming ‘0317多进程并发服务器模板……int main(void){int listenfd, connfd;pid_t pid;int BACKLOG = 5;if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {perror(“Create socket failed.”);exit(1);}bind(listenfd, …);listen(listenfd, BACKLOG);while(1) {if ((connfd = accept(sockfd, NULL, NULL)) == -1) {perror(“Accept error.”);exit(1);}Network programming ‘0318多进程并发服务器模板（cont.）if ((pid = fork()) >0) {close(connfd);……conntinue;}else if (pid == 0) {close(listenfd);……close(connfd);_exit(0);}else {perror(“Create child process failed.”);exit(1);}}}特别需要注意Network programming ‘0319一点说明从以上模板看出，产生新的子进程后，父进程要关闭连接套接字，而子进程要关闭监听套接字，主要原因是：关闭不需要的套接字可节省系统资源，同时可避免父子进程共享这些套接字可能带来的不可预计的后果；另一个更重要的原因，是为了正确地关闭连接。
和文件描述符一样，每个套接字描述符都有一个“引用计数”。
当fork 函数返回后，listenfd 和connfd 的引用计数变为2，而系统只有在某描述符的“引用计数”为0时，才真正关闭该描述符。
Network programming ‘0320多进程并发服务器状态图服务器客户connect()函数listenfd客户/服务器状态图（调用accept 函数时）连接请求Network programming ‘0321多进程并发服务器状态图（cont.）服务器客户connect()函数listenfd 客户/服务器状态图（调用accept 函数后）connfd连接建立Network programming ‘0322多进程并发服务器状态图（cont.）服务器（父进程）客户connect()函数listenfd 客户/服务器状态图（调用fork 函数后）connfd 连接建立服务器（子进程）listenfd connfdfork()函数Network programming ‘0323多进程并发服务器状态图（cont.）服务器（父进程）客户connect()函数listenfd客户/服务器状态图（父进程关闭连接套接字，子进程关闭监听套接字）连接建立服务器（子进程）connfdNetwork programming ‘0324多进程并发服务器实例该实例包括服务器程序和客户程序，具体功能如下：服务器等待客户连接，连接成功后显示客户地址，接着接收该客户的名字并显示，然后接收来自客户的信息（字符串），将该字符串反转，并将结果送回客户。
