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1、線程池網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
：針對(duì)多線程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式的一些不足之處而提出的改進(jìn)模式。
池是一個(gè)很重要的概念，其基本理念是：先創(chuàng)建一批資源，當(dāng)有用戶到來(lái)時(shí)，直接分配以創(chuàng)建好的資源，它的主要目的是減少系統(tǒng)在頻繁創(chuàng)建資源時(shí)的開(kāi)銷。
實(shí)現(xiàn)原理：主服務(wù)線程創(chuàng)建既定數(shù)量的服務(wù)線程，當(dāng)有客戶端到來(lái)時(shí)，則從線程池中找出空閑的服務(wù)線程，為其服務(wù)，服務(wù)完畢后，線程不進(jìn)行釋放，重新放回線程池；若當(dāng)前線程池已滿，則將當(dāng)前的客戶端加入等待隊(duì)列。
模型如下：
2、代碼實(shí)現(xiàn)
同樣用處理整數(shù)運(yùn)算來(lái)模擬線程池的并發(fā)處理
(1)、utili.h
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<pthread.h>
#define SERVER_PORT 8090
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
#define LISTEN_QUEUE 5
#define BUFFER_SIZE 255
#define CMD_SIZE 20
#define THREAD_POOL_NUM 5
typedef enum{ADD,SUB,MUL,DIV,MOD, QUIT}OPER_TYPE;
typedef enum{IDEL, BUSY}THREAD_TAG;
typedef struct OperStruct{
int op1;
int op2;
OPER_TYPE oper;
}OperStruct;(2)、ser.c
#include"../utili.h"
typedef struct PoolStruct{
int sockConn;
THREAD_TAG flag;
}PoolStruct;
typedef PoolStruct threadpool[THREAD_POOL_NUM];
threadpool pool;
pthread_t tid[THREAD_POOL_NUM];
void* Thread_Handler(void *arg);
void* Thread_Handler(void *arg){
int index = *(int *)arg;
printf("[%d] thread start up.\n", index);
OperStruct op;
int result;
while(1){
if(pool[index].flag == BUSY){
printf("[%d] thread start wroking.\n", index);
int res = recv(pool[index].sockConn, &op, sizeof(op), 0);
if(res == -1){
printf("recv data fail.\n");
continue;
}
if(op.oper == ADD){
result = op.op1 + op.op2;
}else if(op.oper == SUB){
result = op.op1 - op.op2;
}else if(op.oper == MUL){
result = op.op1 * op.op2;
}else if(op.oper == DIV){
result = op.op1 / op.op2;
}else if(op.oper == QUIT){
break;
}
res = send(pool[index].sockConn, &result, sizeof(result), 0);
if(res == -1){
printf("send data fail.\n");
continue;
}
}else{
printf("[%d] thread sleep.\n",index);
sleep(1);
}
}
close(pool[index].sockConn);
pthread_exit(0);
}
int main(void){
int sockSer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sockSer == -1){
perror("socket");
return -1;
}
struct sockaddr_in addrSer, addrCli;
addrSer.sin_family = AF_INET;
addrSer.sin_port = htons(SERVER_PORT);
addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
socklen_t len = sizeof(struct sockaddr);
int res = bind(sockSer, (struct sockaddr*)&addrSer, len);
if(res == -1){
perror("bind");
close(sockSer);
return -1;
}
listen(sockSer, LISTEN_QUEUE);
int i;
for(i=0; i<THREAD_POOL_NUM; ++i){
pthread_create(&tid[i], NULL, Thread_Handler, &i);
sleep(1);
}
for(i=0; i<THREAD_POOL_NUM; ++i){
pool[i].sockConn = 0;
pool[i].flag = IDEL;
}
int sockConn;
while(1){
printf("Server Wait Client Connect.......\n");
sockConn = accept(sockSer, (struct sockaddr*)&addrCli, &len);
if(sockConn == -1){
printf("Server Accept Client Connect Fail.\n");
continue;
}else{
printf("Server Accept Client Connect Success.\n");
printf("Client IP:>%s\n", inet_ntoa(addrCli.sin_addr));
printf("Client Port:>%d\n",ntohs(addrCli.sin_port));
}
for(i=0; i<THREAD_POOL_NUM; ++i){
if(pool[i].flag == IDEL){
pool[i].flag = BUSY;
pool[i].sockConn = sockConn;
break;
}
}
}
close(sockSer);
return 0;
}(3)、cli.c
#include"utili.h"
void InputData(OperStruct *pt);
void InputData(OperStruct *pt){
printf("please input op1 and op2 : ");
scanf("%d %d", &(pt->op1), &(pt->op2));
}
//Cli
int main(void){
int sockCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sockCli == -1){
perror("socket");
return -1;
}
struct sockaddr_in addrSer;
addrSer.sin_family = AF_INET;
addrSer.sin_port = htons(SERVER_PORT);
addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
socklen_t len = sizeof(struct sockaddr);
int res = connect(sockCli, (struct sockaddr*)&addrSer, len);
if(res == -1){
perror("connect");
close(sockCli);
return -1;
}else{
printf("Client Connect Server Success.\n");
}
char cmd[2];
OperStruct op;
int result;
while(1){
printf("Please input operator : ");
scanf("%s",cmd);
if(strcmp(cmd, "+") == 0){
op.oper = ADD;
InputData(&op);
}else if(strcmp(cmd,"-") == 0){
op.oper = SUB;
InputData(&op);
}else if(strcmp(cmd,"*") == 0){
op.oper = MUL;
InputData(&op);
}else if(strcmp(cmd,"/") == 0){
op.oper = DIV;
InputData(&op);
}else if(strcmp(cmd, "quit") == 0){
op.oper = QUIT;
}else{
printf("Cmd invalid.\n");
}
res = send(sockCli, &op, sizeof(op), 0);
if(res == -1){
printf("send data fail.\n");
continue;
}
if(op.oper == QUIT)
break;
res = recv(sockCli, &result, sizeof(result), 0);
if(res == -1){
printf("recv data fail.\n");
continue;
}
printf("result = %d\n", result);
}
close(sockCli);
return 0;
}運(yùn)行結(jié)果
客戶端1
客戶端2
3、分析總結(jié)
(1)、其優(yōu)點(diǎn)：性能高效
(2)、可能存在的問(wèn)題：新用戶如果在等待隊(duì)列里耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響用戶體驗(yàn)，針對(duì)此問(wèn)題，改進(jìn)方案如下：
a、動(dòng)態(tài)創(chuàng)建新的服務(wù)線程，服務(wù)結(jié)束后，該線程加入線程池，這種改進(jìn)的好處是，用戶體驗(yàn)得到提升，潛在問(wèn)題是，在長(zhǎng)時(shí)間，大規(guī)模的并發(fā)用戶狀態(tài)下，線程會(huì)產(chǎn)生很多，最終會(huì)因?yàn)橘Y源消耗過(guò)多，系統(tǒng)退出。
b、增加一個(gè)線程資源回收機(jī)制，當(dāng)線程池的規(guī)模達(dá)到一定程度或滿足某種既定規(guī)則時(shí)，會(huì)主動(dòng)殺死一些線程，以達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定和用戶體驗(yàn)之間折中。
模型分析
當(dāng)有客戶端來(lái)，有2種做法，i>、創(chuàng)建線程為其服務(wù)；ii>、加入等待隊(duì)列；這2種都不太合適，采用折中法，有一個(gè)上限值，即就是規(guī)定一個(gè)創(chuàng)建線程的最大數(shù)，當(dāng)來(lái)一個(gè)用戶，還沒(méi)達(dá)到線程最大數(shù)時(shí)，為其創(chuàng)建線程，若達(dá)到了，則加入等待隊(duì)列；
對(duì)線程資源的回收：i>、立馬回收，ii>、暫時(shí)不回收；當(dāng)空閑的線程數(shù)達(dá)到某一下限值時(shí)，此時(shí)再將線程回收；
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