1、线程池网络服务
：针对多线程网络服务模式的一些不足之处而提出的改进模式。
池是一个很重要的概念，其基本理念是：先创建一批资源，当有用户到来时，直接分配以创建好的资源，它的主要目的是减少系统在频繁创建资源时的开销。
实现原理：主服务线程创建既定数量的服务线程，当有客户端到来时，则从线程池中找出空闲的服务线程，为其服务，服务完毕后，线程不进行释放，重新放回线程池；若当前线程池已满，则将当前的客户端加入等待队列。
模型如下：
2、代码实现
同样用处理整数运算来模拟线程池的并发处理
(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;
}运行结果
服务器端
客户端1
客户端2
3、分析总结
(1)、其优点：性能高效
(2)、可能存在的问题：新用户如果在等待队列里耗时过长，会影响用户体验，针对此问题，改进方案如下：
a、动态创建新的服务线程，服务结束后，该线程加入线程池，这种改进的好处是，用户体验得到提升，潜在问题是，在长时间，大规模的并发用户状态下，线程会产生很多，最终会因为资源消耗过多，系统退出。
b、增加一个线程资源回收机制，当线程池的规模达到一定程度或满足某种既定规则时，会主动杀死一些线程，以达到系统稳定和用户体验之间折中。
模型分析
当有客户端来，有2种做法，i>、创建线程为其服务；ii>、加入等待队列；这2种都不太合适，采用折中法，有一个上限值，即就是规定一个创建线程的最大数，当来一个用户，还没达到线程最大数时，为其创建线程，若达到了，则加入等待队列；
对线程资源的回收：i>、立马回收，ii>、暂时不回收；当空闲的线程数达到某一下限值时，此时再将线程回收；
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