套接字编程 - 多个连接：分叉还是 FD_SET？

Question

我试图了解套接字编程和处理多个连接时的不同实践。特别是当服务器需要为多个客户端提供服务时。

我看过一些代码示例；其中一些使用系统调用fd_set，另一些则使用fork()系统调用。

大致：

FD_SET

//Variables
fd_set fds, readfds;

//bind(...)
//listen(...)
FD_ZERO(&fds);
FD_SET(request_socket, &fds);

while(1) {
    readfds = fds;
    if (select (FD_SETSIZE, &readfds, NULL, NULL, NULL) < 0)
        //Something went wrong

    //Service all sockets with input pending
    for(i = 0; i < FD_SETSIZE; i++) {
        if (FD_ISSET (i, &readfds)) {
            if (i == request_socket) {
               /* Connection request on original socket. */
               int new;
               size = sizeof (clientname);
               new = accept (request_socket, (struct sockaddr *) &clientname, &size);
                if (new < 0)
                    //Error

                fprintf (stderr, "Server: connect from host %s, port %hd.\n", inet_ntoa (clientname.sin_addr), ntohs (clientname.sin_port));
                FD_SET (new, &fds);
          }
          else {
              /* Data arriving on an already-connected socket. */
              if (read_from_client (i) < 0) {  //handles queries
                  close (i);
                  FD_CLR (i, &fds);
              }
          }//end else

fork()

//bind()
//listen()

while(1) {
    //Connection establishment
    new_socket = accept(request_socket, (struct sockaddr *) &clientaddr, &client_addr_length);

    if(new_socket < 0) {
        error("Error on accepting");
    }

    if((pid = fork()) < 0) {
        error("Error on fork");
    }
    if((pid = fork()) == 0) {
        close(request_socket);
        read_from_client(new_socket);
        close(new_socket);
        exit(0);
    }
    else {
        close(new_socket);
    }
}

那么我的问题是：这两种做法（和）有什么区别？一个比另一个更合适吗？fd_setfork

Answer 1

您可以选择两种方法之一，select()或者fork()根据收到客户端连接后必须执行的 IO 操作的性质进行选择。

许多 IO 系统调用都是阻塞的。当线程在为一个客户端执行 IO 时被阻塞（例如连接到数据库或服务器、读取磁盘上的文件、从网络读取等）时，它无法满足其他客户端的请求。如果使用 创建新进程fork()，则每个进程都可以独立阻塞，而不会妨碍其他连接的进度。尽管为每个客户端启动一个进程似乎是有利的，但它也有缺点：多个进程更难协调，并且消耗更多资源。方法没有正确或错误之分，一切都与权衡有关。

您可以阅读“事件与线程”来了解要考虑的各种权衡：请参阅：事件循环与多线程阻塞 IO

系统select()调用方法（您称之为方法FD_SET）通常归类为轮询方法。使用此功能，进程可以同时等待多个文件描述符事件，并在那里休眠，并在FD_SET. 您可以阅读 select 的手册页了解详细信息 ( man 2 select)。一旦新数据到达任何感兴趣的套接字，这将允许服务器进程从多个客户端一点一点地读取（但仍然一次读取一个）。

尝试调用read()没有可用数据的套接字会阻塞——select只需确保只在有可用数据的套接字上执行此操作即可。它通常在循环中调用，以便该过程返回进行下一项工作。以这种风格编写程序通常会迫使人们仔细地迭代处理请求，因为您希望避免在单个进程中发生阻塞。

fork()( man 2 fork) 创建子进程。子进程是使用父进程中打开的文件描述符的副本创建的，这解释了系统调用返回时所有 fd 关闭业务。一旦您有一个子进程来处理客户端的套接字，那么您就可以编写带有阻塞调用的简单线性代码，而不会影响其他连接（因为这些连接将由服务器的其他子进程并行处理）。