Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Для дальнейшей оптимизации клиент может начать обработку данных, возвращаемых по первому соединению, до того, как установление первого соединения завершится, и инициировать дополнительные соединения, как только ему станет известно, что они нужны.

Поскольку мы выполняем несколько неблокируемых функций connectодновременно, мы не можем использовать нашу функцию connect_nonb, показанную в листинге 16.7, так как она не завершается, пока соединение не установлено. Вместо этого мы отслеживаем множество соединений самостоятельно.

Наша программа считывает около 20 строк с веб-сервера. Мы задаем в качестве аргументов командной строки максимальное число параллельных соединений, имя узла сервера, а затем каждое из имен файлов, получаемых с сервера. Типичное выполнение нашей программы выглядит так:

solaris % web % www.foobar.com / image1.gif image2.gif \

image3.gif image4.gif image5.gif \

image6.gif image7.gif

Аргументы командной строки задают три одновременных соединения, имя узла сервера, имя файла домашней страницы ( /обозначает корневой каталог сервера) и семь файлов, которые затем нужно прочитать (в нашем примере это файлы с изображениями в формате GIF). Обычно на эти семь файлов имеются ссылки с домашней страницы, и чтобы получить их имена, веб-клиент читает домашнюю страницу и обрабатывает код HTML. Чтобы не усложнять этот пример разбором кода HTML, мы просто задаем имена файлов в командной строке.

Это большой пример, поэтому мы будем показывать его частями. В листинге 16.8 представлен наш заголовочный файл web.h, который включен во все файлы.

Листинг 16.8. Заголовок web.h

//nonblock/web.h

1 #include "unp.h"

2 #define MAXFILES 20

3 #define SERV "80" /* номер порта или имя службы */

4 struct file {

5 char *f_name; /* имя файла */

6 char *f_host; /* имя узла или адрес IPv4/IPv6 */

7 int f_fd; /* дескриптор */

8 int f_flags; /* F_xxx определены ниже */

9 } file[MAXFILES];

10 #define F_CONNECTING 1 /* connect() в процессе выполнения */

11 #define F_READING 2 /* соединение установлено; происходит считывание */

12 #define F_DONE 4 /* все сделано */

13 #define GET_CMD "GET %s HTTP/1.0\r\n\r\n"

14 /* глобальные переменные */

15 int nconn, nfiles, nlefttoconn, nlefttoread, maxfd;

16 fd_set rset, wset;

17 /* прототипы функций */

18 void home_page(const char*, const char*);

19 void start_connect (struct file*);

20 void write_get_cmd(struct file*);

2-13 Программа считывает некоторое количество (не более MAXFILES) файлов с веб-сервера. Структура fileсодержит информацию о каждом файле: его имя (копируется из аргумента командной строки), имя узла или IP-адрес сервера, с которого читается файл, дескриптор сокета, используемый для этого файла, и набор флагов, которые указывают, что мы делаем с этим файлом (устанавливаем соединение для получения файла или считываем файл).

14-20 Мы определяем глобальные переменные и прототипы для наших функций, которые мы вскоре опишем.

Листинг 16.9. Первая часть программы одновременного выполнения функций connect: глобальные переменные и начало функции main

//nonblock/web.c

1 #include "web.h"

2 int

3 main(int argc, char **argv)

4 {

5 int i, fd, n, maxnconn, flags, error;

6 char buf[MAXLINE];

7 fd_set rs, ws;

8 if (argc < 5)

9 err_quit("usage: web ...");

10 maxnconn = atoi(argv[1]);

11 nfiles = min(argc - 4, MAXFILES);

12 for (i = 0; i

13 file[i].f_name = argv[i + 4];

14 file[i].f_host = argv[2];

15 file[i].f_flags = 0;

16 }

17 printf("nfiles = %d\n", nfiles);

18 home_page(argv[2], argv[3]);

19 FD_ZERO(&rset);

20 FD_ZERO(&wset);

21 maxfd = -1;

22 nlefttoread = nlefttoconn = nfiles;

23 nconn = 0;

11-17 Структуры fileзаполняются соответствующей информацией из аргументов командной строки.

18 Функция home_page, которую мы показываем в следующем листинге, создает соединение TCP, посылает команду серверу и затем читает домашнюю страницу. Это первое соединение, которое выполняется самостоятельно, до того как мы начнем устанавливать параллельные соединения.

19-23 Инициализируются два набора дескрипторов, по одному для чтения и для записи. maxfd— это максимальный дескриптор для функции select(который мы инициализируем значением -1, поскольку дескрипторы неотрицательны), nlefttoread — число файлов, которые осталось прочитать (когда это значение становится нулевым, чтение заканчивается), nlefttoconn— это количество файлов, для которых пока еще требуется соединение TCP, a nconn— это число соединений, открытых в настоящий момент (оно никогда не может превышать первый аргумент командной строки).

В листинге 16.10 показана функция home_page, вызываемая один раз, когда начинается выполнение функции main.

Листинг 16.10. Функция home_page

//nonblock/home_page.c

1 #include "web.h"

2 void

3 home_page(const char *host, const char *fname)

4 {

5 int fd, n;

6 char line[MAXLINE];

7 fd = Tcp_connect(host, SERV); /* блокируемая функция connect() */

8 n = snprintf(line, sizeof(line), GET_CMD, fname);

9 Writen(fd, line, n);

10 for (;;) {

11 if ((n = Read(fd, line, MAXLINE)) == 0)

12 break; /* сервер закрыл соединение */

13 printf("read %d bytes of home page\n", n);

14 /* обрабатываем полученные данные */

15 }

16 printf("end-of-file on home page\n");

17 Close(fd);

18 }

7 Наша функция tcp_connectустанавливает соединение с сервером.

8-17 Запускается команда HTTP GETдля домашней страницы (часто обозначается символом /). Читается ответ (с ответом мы в данном случае ничего не делаем), и соединение закрывается.

Следующая функция, start_connect, показанная в листинге 16.11, инициирует вызов неблокируемой функции connect.

Листинг 16.11. Инициирование неблокируемой функции connect

//nonblock/start_connect.c

1 #include "web.h"

2 void

3 start_connect(struct file *fptr)

4 {

5 int fd, flags, n;

6 struct addrinfo *ai;

7 ai = Host_serv(fptr->f_host, SERV, 0, SOCK_STREAM);

8 fd = Socket(ai->ai_family; ai->ai_socktype, ai->ai_protocol);

9 fptr->f_fd = fd;

10 printf("start_connect for %s, fd %d\n", fptr->f_name, fd);

11 /* отключаем блокирование сокета */

12 flags = Fcntl(fd, F_GETFL, 0);

13 Fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

14 /* инициируем неблокируемое соединение с сервером */

15 if ((n = connected, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen))

16 if (errno != EINPROGRESS)