【摘要】 介紹Linux下網(wǎng)絡(luò)編程、線程編程，select機(jī)制，利用子線程響應(yīng)TCP服務(wù)器的請(qǐng)求。

??TCP服務(wù)器創(chuàng)建流程:

1.?創(chuàng)建套接字

2.?綁定IP地址和端口號(hào)(創(chuàng)建服務(wù)器)

3.?設(shè)置監(jiān)聽(tīng)的數(shù)量(限制最大可以連接的客戶端數(shù)量)

4.?等待客戶端連接

5.?實(shí)現(xiàn)基本通信

??TCP客戶端創(chuàng)建流程

1.?創(chuàng)建套接字

2.?連接服務(wù)器

3.?實(shí)現(xiàn)基本通信

任務(wù)1：網(wǎng)絡(luò)編程

練習(xí)：

1.?實(shí)現(xiàn)TCP服務(wù)器與TCP客戶端之間的基本通信，收發(fā)數(shù)據(jù) (按照上課的思路流程看函數(shù)文檔)

2.?實(shí)現(xiàn)TCP服務(wù)器與TCP客戶端之間的文件傳輸。(單個(gè)文件傳輸)

驗(yàn)證方式:(1) 同一臺(tái)電腦演示 (2)同桌之間演示

考慮的問(wèn)題:

(1)?網(wǎng)絡(luò)的傳輸環(huán)境，考慮應(yīng)答問(wèn)題

(2)?數(shù)據(jù)丟包之后如何處理? 可以重發(fā)

(3)?超時(shí)處理

(4)?服務(wù)器與客戶端之間連接斷開(kāi)處理。(客戶端和服務(wù)器兩邊都需要重新連接)

文件傳輸可以在廣告機(jī)中使用。

(擴(kuò)展要求): 顯示接收進(jìn)度百分比，顯示接收的文件名稱，推薦: 定義結(jié)構(gòu)體(使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))

3.?(擴(kuò)展)實(shí)現(xiàn)TCP服務(wù)器與TCP客戶端之間的目錄傳輸。

4.?(擴(kuò)展)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聊天室(模仿QQ發(fā)送消息的效果)

??一般情況下，推薦最大每次傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)不超過(guò)1024字節(jié)。

任務(wù)2：線程編程

理解: 一個(gè)線程就是一個(gè)while(1)。

練習(xí):

1.?學(xué)習(xí)線程的基本使用

#include 
#include 
void *start_1(void *arg)
{
	while(1)
	{
		printf("123\n");
		sleep(1);
	}
}

void *start_2(void *arg)
{
	while(1)
	{
		printf("456\n");
		sleep(1);
	}
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	pthread_t thread_1;
	pthread_t thread_2;
	pthread_create(&thread_1,NULL,start_1,NULL);
	pthread_create(&thread_2,NULL,start_2,NULL);
	while(1)
	{
		printf("789\n");
		sleep(1);
	}
	return 0;
}

2.?實(shí)現(xiàn)一個(gè)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)多個(gè)客戶端的連接，實(shí)現(xiàn)通信。

思路: 一個(gè)客戶端就是一個(gè)獨(dú)立的線程。

3.?擴(kuò)展練習(xí): 實(shí)現(xiàn)服務(wù)器同時(shí)對(duì)多個(gè)客戶端進(jìn)行文件發(fā)送。

(1)?服務(wù)器連接上一個(gè)客戶端就創(chuàng)建一個(gè)線程。

(2)?線程的函數(shù)需要寫(xiě)幾個(gè)? 1個(gè)

1個(gè)函數(shù)需要考慮的問(wèn)題: 函數(shù)的可重入性能!

需要考慮到資源搶占! 使用信號(hào)量！

(搶答器)

設(shè)置線程分離屬性：

#include 
#include 
char str1[]="123456";
char str2[]="abcdef";
void *start_1(void *arg)
{
	 printf("arg1=%s\n",arg);
	 sleep(1);
}

void *start_2(void *arg)
{
	printf("arg2=%s\n",arg);
	sleep(2);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
	pthread_t thread_1;
	pthread_t thread_2;
	pthread_create(&thread_1,NULL,start_1,"線程1的參數(shù)傳遞測(cè)試");
	pthread_create(&thread_2,NULL,start_2,"線程2的參數(shù)傳遞測(cè)試");
	
	pthread_detach(thread_1); //設(shè)置線程的分離屬性
	pthread_detach(thread_2); //設(shè)置線程的分離屬性
	
	while(1)
	{
		
	}
	return 0;
}

任務(wù)3: select阻塞輪詢機(jī)制

(1)?服務(wù)器什么時(shí)候收到數(shù)據(jù)? read

(2)?客戶端什么時(shí)候收到數(shù)據(jù)? Read

(3)?客戶端如何判斷已經(jīng)與服務(wù)器斷開(kāi)連接?

使用select機(jī)制 ，當(dāng)select函數(shù)返回值為1，read函數(shù)為0就表示斷開(kāi)

(4)?服務(wù)器如何檢測(cè)客戶端已經(jīng)斷開(kāi)連接？

采用心跳包的模式: 規(guī)定客戶端每5秒鐘發(fā)送一個(gè)特定的數(shù)據(jù)給服務(wù)器。

??IO 多路復(fù)用是指內(nèi)核一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)程指定的一個(gè)或者多個(gè) IO 條件準(zhǔn)備讀取，它就通知該進(jìn)程。

IO 條件：

(1)?網(wǎng)絡(luò)編程中的讀寫(xiě)

(2)?標(biāo)準(zhǔn)輸出輸入中的讀寫(xiě)

#include 

#include 

#include 

#include 
select:同時(shí)可以監(jiān)控多個(gè)文件描述符。
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

參數(shù):

int nfds :最大的文件描述符+1

fd_set *readfds :讀事件發(fā)生

fd_set *writefds :寫(xiě)事件發(fā)生

fd_set *exceptfds:出現(xiàn)問(wèn)題

struct timeval *timeout:輪詢的時(shí)間。

填NULL表示無(wú)限阻塞。

結(jié)構(gòu)體里的成員填0，表示不阻塞

結(jié)構(gòu)體里的成員填>0，正常的阻塞時(shí)間

返回值： 0表示沒(méi)有任何事件發(fā)生，負(fù)數(shù)表示失敗。>0表示發(fā)生對(duì)應(yīng)的事件。
void FD_CLR(int fd, fd_set *set); //清除指定文件描述符

int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); //檢測(cè)指定的文件描述符是否發(fā)生了事件

void FD_SET(int fd, fd_set *set); //添加指定的文件描述符到fd描述符集合(多次調(diào)用)

void FD_ZERO(fd_set *set); //清除整個(gè)文件描述符集合
struct timeval {

long tv_sec; /* seconds */

long tv_usec; /* microseconds */

};

TCP服務(wù)器端處理：

#include 
#include           /* See NOTES */
#include 
#include    //使用大小端轉(zhuǎn)換函數(shù)
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
//函數(shù)聲明
void *start_routine_1(void *dev);
void *start_routine_2(void *dev);

typedef void *(*start_routine) (void *);
start_routine fun[]={start_routine_1,start_routine_2};
pthread_t thread_id[2];                //存放線程的標(biāo)識(shí)符
int clientfd[2];                       //保存TCP客戶端的網(wǎng)絡(luò)套接字
struct sockaddr_in client_address[2];  //存放客戶端的信息
socklen_t address_len[2];              //存放客戶端結(jié)構(gòu)體信息的長(zhǎng)度
/*服務(wù)器端口號(hào)定義*/
#define P_host 8080

/*TCP服務(wù)器代碼*/
int main(int argc,char *argv[])
{
	 int socketfd;
	 struct sockaddr_in server_address;     //存放服務(wù)器的IP地址信息
	 
   memset(&server_address,0,sizeof(struct sockaddr_in)); //初始化內(nèi)存空間
   memset(client_address,0,sizeof(struct sockaddr_in)*2); //初始化內(nèi)存空間
   
	 server_address.sin_family=PF_INET;            //IPV4協(xié)議
	 server_address.sin_port=htons(P_host);        //端口號(hào)賦值
	 server_address.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;    //本地IP地址
  /*1 .創(chuàng)建套接字*/
   socketfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
   if(socketfd<0)
   	{
   	    printf("服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)套接字創(chuàng)建失敗!\n");	
   	    return -1;
   	}
      	 
   /*2. 綁定端口，創(chuàng)建服務(wù)器*/
   if(bind(socketfd,(const struct sockaddr *)&server_address,sizeof(struct sockaddr))!=0)
   	{
   	    printf("服務(wù)器綁定端口失敗!\n");	
   	    return -1; 	
   	}
   
   /*3. 設(shè)監(jiān)聽(tīng)的端口數(shù)量*/
   if(listen(socketfd,10)!=0)
   	{
   		 printf("服務(wù)器端口監(jiān)聽(tīng)失敗!\n");	
   	   return -1;	 
   	}
   
    int i;
    
    for(i=0;i<2;i++)
   	{
   		 address_len[i]=sizeof(struct sockaddr);  //計(jì)算結(jié)構(gòu)體大小 20 
   	  /*4. 等待客戶端連接*/
	    if((clientfd[i]=accept(socketfd,(struct sockaddr *)&client_address[i],&address_len[i]))<0)
	   	{
	   	   	printf("等待客戶端連接失敗!\n");	
	   	    break;	
	   	} 
	    
	    //創(chuàng)建線程
	   	if(pthread_create(&thread_id[i],NULL,fun[i],NULL)!=0)
			{
			   printf("線程_%d_創(chuàng)建失敗!\n",i);		
			} 	
   	}
   	
   	while(1)
   	{
   	    	
   	}
     	
   //阻塞方式等待線程的結(jié)束
	pthread_join(thread_id[0],NULL);
	pthread_join(thread_id[1],NULL);
	return 0;	
}
//線程1
void *start_routine_1(void *dev)
{
	 while(1)
	 {
	 	  printf("TCP客戶端1連接!\n");
	 	  sleep(2);
	 }
	 //終止線程
	 pthread_exit(NULL);
}
//線程2
void *start_routine_2(void *dev)
{
	while(1)
	{
	 	  printf("TCP客戶端2連接!\n");
	 	  sleep(2);
	}
	 //終止線程
	 pthread_exit(NULL);
}