初夏小谈：基于TCP协议的网络通信（线程池实现）

一、TCP通信网络中可能用到的接口：

1.创建套接字

int socket(int domain, int type, int protocol);

2.绑定地址信息和端口

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

3.开始监听：告诉操作系统可以开始与用户进行三次握手连接；每一个客户端到来都会为它创建一个新的socket与它单独通信，为了防止而已连接攻击服务器设置backlog来限制最大并发连接数。在内核中已经创建连接队列和未完成的对列，通过最大节点数量来限制。

int listen(int sockfd, int backlog);

4.获取上一步已完成连接的客户端新建socket。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

sockfd：监听socket。仅用于接收第一次请求。在后续通信中它不再使用。与客户端进行通信。

5.收发数据

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

recv返回值为0，不是没有数据，而是断开连接。

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

6.客户端连接请求：

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

TCP通信具体流程：

（1）服务端通信步骤：创建套接字---》绑定地址信息---》开始监听---》获取已完成连接的客户端新建socket---》收发数据---》关闭套接字。

（2）客户端通信步骤：创建套接字---》不推荐手动绑定地址信息---》向服务器发起连接请求---》收发数据---》关闭套接字。

二、TCP协议通信注意事项：

由于基本的TCP服务端程序同时只能与一个客户端进行通信：因为服务器并不知道客户端数据什么时候到来，因此服务端程序流程只能写死，而写死可能会导致阻塞。

阻塞分为两点：

1.阻塞到accept的情况：当服务器一接收连接一个客户端，并与之通信，通信完成后，返回上来重新获取新的新建socket，而可能没有接收到，默认接收类型是阻塞，所以会卡在这块。 

2.阻塞到recv的情况：当服务器先接收连接到一个客户端，但客户端并未与之通信，便卡在接收的地方，此时又来了一个客户端，服务器无法与之连接，第二个客户端给服务器发送数据，便无法获取，因为它卡在第一个客户端的recv处。

所以就使用多进程/多线程来处理。

在多进程tcp服务端程序：一个子进程处理一个客户端，实现多个客户端同时处理。父进程必须关闭socket，处理僵尸子进程问题。设置信号。

在多线程tcp服务端程序：一个子线程处理一个客户端，实现多个客户端的同时处理。主线程不能退出即不能关闭socket：线程间共享代码段，数据段。同一线程共享文件描述符表。

三、代码实现：

1.实现TCP通信所需的所有函数的接口类：

2.实现线程池版本的服务端：

3.客户端程序：

4.运行结果：

4.1服务端显示：

4.2客户端jack：

4.3客户端小明：

4.4客户端peter：

四.tcp面向连接特性：

1.TCP有自己的保活探测机制，在操作系统中会进行保活探测。当Linux下双方在7200s内无交互时，就会开始服务端就发保活探测包，每隔75s发一次，共发9次。若都没有回复，则认为连接断开。sysctl -a | grep keep

2.在代码中，若连接断开/对端关闭连接，则recv返回0；send会触发异常—SIGPIPE进程退出。

                                                                                                                                                           珍&源码