线程池网络服务

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#include#include#include#include#include#include#include#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  5typedef 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%s\n", inet_ntoa(addrCli.sin_addr));            printf("Client Port:>%d\n",ntohs(addrCli.sin_port));        }        for(i=0; i
(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));}//Cliint 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；