动态进程池

Question

我正在Unix系统上用C语言编写一个客户机-服务器(TCP)程序。客户端发送一些信息，服务器应答。每个子进程只有一个连接。新连接使用池中预先运行的进程，并且池的大小是动态的，因此如果空闲进程(不为客户端提供服务的进程)的数量下降得太少，它应该创建新的进程，同样，如果它变得太高，额外的进程应该被终止。

这是我的服务器代码。每个连接都使用fork()创建一个新的子进程。每个连接都在一个新进程中运行。我如何创建一个像我上面解释的动态池？

int main(int argc, char * argv[])
{
        int cfd;
        int listener = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //create listener socket 
        if(listener < 0){
            perror("socket error");
            return 1;
        }
        struct sockaddr_in addr;
        addr.sin_family = AF_INET;
        addr.sin_port = htons(PORT);
        addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
        int binding = bind(listener, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
        if(binding < 0){
            perror("binding error");
            return 1;
        }
        listen(listener, 1); //listen for new clients
        signal(SIGCHLD,handler);
        int pid;

        for(;;) // infinity loop on server
        {
            cfd = accept(listener, NULL, NULL); //client socket descriptor
            pid = fork(); //make child proc
            if(pid == 0) //in child proc...
            {
                close(listener); //close listener socket descriptor
                ... //some server actions that I do.(receive or send) 
                close(cfd); // close client fd
                return 0;
            }
            close(cfd);

}

Answer 1

如果您在同一侦听套接字上的accept中阻塞了多个进程，则传入的新连接将传递给其中一个进程。(视情况而定，可能会有几个唤醒，但只有一个会真正获得连接)。因此，您需要在listen之后、但在accept之前派生多个子代。在处理完请求后，子进程返回到accept而不是exit。处理(1)和(2)。

(3)难度较大。您需要某种形式的IPC。通常，您会有一个父进程，它只管理适当数量的子进程。您的子进程需要使用IPC来告诉父进程它们有多忙。然后，父进程可以派生更多的子进程(进入上面的accept循环)，或者向子进程发送信号，让它们完成并退出。它还应该处理针对儿童的wait，处理意外死亡等。

您要使用的IPC可能是共享内存。您的两个选项是SysV (shmget) and POSIX (shm_open`)共享内存。如果可用，您可能需要后者。您必须处理同步访问( POSIX和SysV都提供了信号量来帮助实现这一点，最好还是使用POSIX)，或者只使用原子访问。

(您可能不希望某个进程在有超过X个空闲子进程时立即退出，这将导致重复获取和生成它们，这是很昂贵的。相反，您可能希望了解它们在过去一秒内的使用情况……因此，您的数据比正在使用/空闲的位图更复杂。)

有很多守护进程都是这样工作的，所以您可以很容易地找到代码示例。当然，如果你去看看Apache，你可能会发现它更复杂，获得良好的性能和随处可移植。