多线程和多tcp连接

Question

我有一个具有多个线程的应用程序，一个线程正在创建 4 个 tcp 连接，然后该线程创建另一个线程，该线程将使用 poll 或其他任何方式处理这 4 个连接的接收函数，以及原始线程（第一个）开始向这 4 个连接发送消息（循环）。就像下面的伪代码，

main()
{

    pthread_create( &thread1, NULL, sending_thread, (void*) args);

}

void *sending_thread( void *ptr )
{
    int i=0;
    int *connections;
    connections = create_connections();

    pthread_create( &thread1, NULL, receiving_thread, (void*)&connections);
        while(1) {

        send(connections[i], "test"); 
        i++;
        if (i > 3)
        i=0;             

        }
}

void *receiving_thread( void *ptr )
{
    char *msg; 
        msg = receive(connections[i]);
        save_received_msg_to_disk(msg);

}

我的问题是如何检查我的连接并打开断开的连接？例如，假设connection1出现故障，我是否需要使用相同的fd创建另一个连接，在这种情况下是connection[1]？还是有其他方法可以处理这种情况？

Linux环境是C/pthread

Answer 1

以下是基于您的代码和 cmets 的一些要点。

• 虽然线程确实允许某些事情并行发生，但它们通常在涉及更多的设计方面具有非零成本，而这些设计总是归结为同步。就像您的情况一样，没有简单的方法可以重新建立其中一个连接并再次在两个线程之间共享它。
• 我从未见过输入和输出流完全独立的应用程序。我可以想象类似隧道代理或基于 TCP 的 VPN 之类的东西，这可能是有意义的，但在一般情况下，一些更高级别的协议仍然会施加一些请求-响应语义，这又会在发送和接收线程之间施加/要求仲裁。李>
• 当您需要 吞吐量 和尝试最小化 延迟 时，情况会有所不同。在互斥锁上等待睡眠通常对前者来说是可以的，但对后者来说很少是一个好主意。从单个线程循环写入多个阻塞套接字会伤害两者。
• 如果您有大量输出流和稀疏输入，那么只有使用 epoll(7) 之类的东西来检测饱和连接并在它们再次可用时收到通知然后让其他连接饿死才有意义。

我知道这不能直接回答您的问题，但我的 rant 列表不适合 cmets。希望这会有所帮助。

编辑0：

这是epoll(7) 的常规设置：

• 使您的套接字无阻塞（fcntl(2) 和 O_NONBLOCK）。
• 将epoll_data.fd 设置为每个潜在通道的套接字描述符（在您的示例中为四个套接字）。 union epoll_data 可以使用其他选项，如果您想保留更复杂的结构，那么只保留套接字描述符。
• 使用EPOLLIN 和EPOLLET 获得边缘触发 行为，即当输入缓冲区不为空时被唤醒。
• 如果您从write(2) 获得EWOULDBLOCK，则仅设置EPOLLOUT，否则照常输出。此处与 EPOLLET 的逻辑相同，用于检测输出缓冲区空间是否可用。
• 使用EPOLLRDHUP 来检测另一端完全断开连接（对于突然断开连接，您需要处理EPIPE 错误表单write(2)）。
• epoll_wait(2) 为您提供要迭代的事件数量。分别检查输入 (events & EPOLLIN) 和输出 (events & EPOLLOUT)。
• 在从data.fd（或其他关联的套接字）读取输入时，直到获得EWOULDBLOCK。
• 在输出写入时，直到您获得 EWOULDBLOCK 或者您没有更多待处理的输出数据（在这种情况下删除 EPOLLOUT）。

它看起来很多，但是一旦你掌握了它就会非常简单。

你也可以做非阻塞connect(2)，如果你想重新建立中断的流而不伤害其他仍在运行的流，这可能是一个好主意（connect(2)返回-1和errno(3)设置为EINPROGRESS，然后等待套接字变为可写，如上所述）。