C/S架构与多进程多线程

C/S架构与多进程多线程

如题，C/S架构指的是服务器(Server)与客户机(Client)协作完成网络程序功能的一种模式。它是已经在计算机世界活跃数十年的一种古老的软件架构。如今已渗入到各领域IT系统中。其模型如下所示。

本文从以下3个方面阐述C/S架构软件设计与多进程多线程实现多任务框架。

1.C/S工作原理

2.多任务设计

3.多进程与多线程选择

1.C/S工作原理

从计算机技术发展到应用到通信金融等商业领域时候起，C/S模式的需求就随之诞生了。

其工作模式能够满足众多客户的计算机使用需求，且能够简化程序设计的过程，还能够实现网络共享，因此备受追捧。时至今日，已有千千万万的C/S模式的程序为我们的生活带来了诸多方便，使人类进入了离不开网络的新时代。小到生活各个角落，如交际(QQ，微信，微博等)，大到通信商业领域，如移动通信(手机上网，通话等等)，电子证券(交易大厅股市图刷新等等)，可以不夸张的说，各行各业都在使用计算机，使用计算机的地方就有C/S模式。如上图，客户端(Client)通过网络(Internet)与服务器(Server)之间建立通信，获取服务器的数据或是运算结果，或者多客户端同时联通服务器，建立交际网实现活动。

举一个生活中普遍存在的例子，就是我们日常生活里常用的QQ和微信(今天是2015年，东方文明的人们正使用着叫做QQ和微信的软件，与家人朋友同事甚至网络陌生好友进行着无间隙沟通。也许若干年后人类子孙后代不再使用今天我们创造的科技。故而备注于此)

QQ后台的服务器运行着服务端软件，它就像一个魔怪，能够一人对付万千客户端的服务请求。如下图所示，可以形象地看到服务器承担着什么样的角色。同时，客户机做什么呢？

根据用户需要，将要发烧的指令传达给服务器，然后服务器完成任务后将结果传回，客户机负责翻译成用户可理解的语言展示。比如，我们要跟某好友聊天了，就通过QQ客户端点击好友头像。此时客户端就将要跟此好友聊天的请求发送给服务器，然后我们就开始输入聊天内容了，然后服务器再将此内容发送到好友的QQ客户端上。如此一来，聊天功能就实现了。

1，为什么在服务器端同时用onreceive与onaccept后，客户端请求连接时，onaccept有响应，发来消息时，onreceive却不响应呢。服务器端是整个系统的核心部分，通过服务器响应客户端的服务请求，从而发布系统消息，web服务器主要根据不同用户发出的请求，做出相应的数据处理，并返回给用户。 3. request内数据的存活范围就是在request对象的存活范围内，当客户端向服务器端发送一个请求，服务器向客户端返回一个响应后，该请求对象就被销毁了。

2.多任务设计

现在我们来讨论下多任务。本节谈论的技术是针对服务端而言的。当客户端数量众多时，过去单进程模式的服务器做不到同时响应全部客户请求，此时服务体验必然不良，因而多任务的概念随之而来。当有多个客户端请求时，服务端生成多个独立的任务子模块，分别服务不同的客户，对客户而言，服务器始终是独立地在服务于自己。

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所以，服务器的多任务是势在必行的，多任务的设计就能保证服务器能够同时服务于。

当然，单个服务器的能力是有限的，即便实现多任务，也无法承担日访问量上亿PV的负荷，这个就需要多服务器协调工作，这便是当下流行的集群技术(本知识点以后再论，本文不再赘述)。多任务就像三头六臂一样帮助服务器实现多请求并行响应。

3.多进程与多线程选择

好了，我们已经知道了服务器是集群化的，且每台服务器都是多任务的。现在我们来讨论多任务的实现方式。最早的多任务技术就是多进程了，后来经过技术发展，引入了更为轻量级的多线程概念。如今的操作系统，都支持多进程以及多线程。那么，在开发服务器软件的时候，到底用多进程还是多线程来实现多任务呢？这个得根据实际任务需要，以及采用的网络模型来决定的。(注：关于多进程多线程特性不是本文重点，请读者参阅相关文献)

本选题主要采用文献研究法，选题研究是建立在去图书馆查询相关书籍，检索相关期刊，阅读大量相关的书籍，寻找和搜集与此选题相关的资料，并运用现代化信息技术手段，在网上广泛收集和查阅有关本选题的研究文献及学术文章，了解本选题有关的最新动向。所以，如果想对内存映射文件有更深刻的认识，必须对windows操作系统的内存管理机制有清楚的认识，内存管理的相关知识非常复杂，超出了本文的讨论范畴，在此就不再赘述，感兴趣的读者可以参阅其他相关书籍。本文通过在中国知网以“框架，框架理论，框架分析，架构，架构理论，架构分析，新闻框架，媒体框架，媒介框架，社会运动框架，集体行动框架”为关键词检索文献，剔除教育学、计算机科学等学科的文献样本，截止到2017年4月共得到样本量为1291篇文献。

进程和线程的区别归纳：1.地址空间和其它资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。由于属于同一个进程的各个线程共享操作系统分配该进程的资源，故解决线程间通信最简单的一种方法是使用全局变量。多线程资源控制，由于线程之间共享进程中的资源，所以同一进程中的多个线程的通讯的重心之一是对共享的资源进行控制，例如当多个线程同时使用进程某个资源时，有可能需要采用互斥/同步等手段保证资源被正确操作，在采用互斥/同步手段时候，需要避免产生死锁的情况。

采用TCP协议的软件用多进程更简单，采用UDP协议的软件二者都可。

这并不是唯一的，只是基于各人的经验，以及技术特性导致的复杂程度不同作为参考标准。

实质上，不管采用什么协议，采用任何多任务技术都可以在理论上实现。然而c 多线程 多任务，软件追求的是高效和稳定，所以在实际软件设计中，便会参考软件的实现难度和维护性等指标。

下面根据经验简单阐述协议与多任务方式的组合特点：

1. TCP+多进程，由于TCP是面向连接的，而一个服务器的单进程空间内如果多个子任务都能看到连接的话，保存连接的资源会增多，同时各资源维护难度也随之加大。故而采用多进程的话(多线程间资源是共享的)，子进程各自独享资源，每个连接对应一个子进程，这样进程之间的资源是自然隔离的，这就省去了管理的代价。

2. 线程比进程更轻量级，线程比进程更容易创建可撤销，在许多操作系统中，创建一个线程比创建一个进程要快10-100倍，在有大量线程需要动态和快速修改时，这一特性很有用。应该由单独线程，例如负责accept的线程，分配到每个线程自己的连接队列中等待处理，另外，每个处理线程都采用lt模式，每个活动连接上轮流接收一次消息，然后就取回队列中的新连接，如果采用et模式，就可能一直忙于在旧连接上收发数据，而冷落新连接。第一章 概述1 进程与线程概念……第二章 面向对象技术与c++语言概述1 面向对象技术概述……第三章 windows环境中的多线程实现1 win32 api中的基本线程函数……第四章 线程间通信概述1 线程之间通信的方法……第五章 互斥及其应用1 互斥的实现算法……第六章 临界段及其应用1 临界段的概念……第七章 事件及其应用1 事件的基本概念……第八章 信号量及其应用第九章 附加论题。

本文完结。关于多进程与多线程的区别，将在别文发表。

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