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应用层使用select进行检测连接状态
可以参考TCP连接保活机制来设计应用层的连接状态监测，同时需要注意到有两个关键点：
1.需要使用定时器，这可以通过使用 I/O 复用自身的机制来实现，这点可以先看一下《使用select实现定时任务》；
2.需要设计一个 PING-PONG 的协议。设计一个PING-PONG协议的的话，首先就需要一个客户端和服务器都认的固定结构体：
typedef struct { u_int32_t type; char data[1024]; } messageObject; #define MSG_PING 1 #define MSG_PONG 2 #define MSG_TYPE1 11 #define MSG_TYPE2 21- 1
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这里把前 4 个字节标识了消息类型，为了简单，这里设计了MSG_PING、MSG_PONG、MSG_TYPE 1和MSG_TYPE 2四种消息类型。
服务器端的代码pingserver.c如下:#include#include #include #include #include #include #include #include typedef struct { u_int32_t type; char data[1024]; } messageObject; #define MSG_PING 1 #define MSG_PONG 2 #define MSG_TYPE1 11 #define MSG_TYPE2 21 #define MAXLINE 4096 static int count; int main(int argc, char **argv) { if (argc != 3) { printf("usage: tcpsever or ); exit(1); } int sleepingTime = atoi(argv[2]); int listenfd; listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); int rt1 = bind(listenfd, (struct sockaddr *) &server_addr, sizeof(server_addr)); if (rt1 < 0) { printf("bind failed "); exit(1); } int rt2 = listen(listenfd, 1024); if (rt2 < 0) { printf("listen failed "); exit(1); } int connfd; struct sockaddr_in client_addr; socklen_t client_len = sizeof(client_addr); if ((connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &client_addr, &client_len)) < 0) { printf("bind failed "); exit(1); } messageObject message; count = 0; for (;;) { int n = read(connfd, (char *) &message, sizeof(messageObject)); if (n < 0) { printf("error read"); exit(1); } else if (n == 0) { printf("client closed \n"); continue; } printf("received %d bytes\n", n); count++; switch (ntohl(message.type)) { case MSG_TYPE1 : printf("process MSG_TYPE1 \n"); break; case MSG_TYPE2 : printf("process MSG_TYPE2 \n"); break; case MSG_PING: { messageObject pong_message; pong_message.type = MSG_PONG; sleep(sleepingTime); ssize_t rc = send(connfd, (char *) &pong_message, sizeof(pong_message), 0); if (rc < 0) printf("send failure"); break; } default : printf("unknown message type (%d)\n", ntohl(message.type)); } } }" - 1
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gcc pingserver.c -o pingserver进行编译。
客户端的代码
pingclient.c如下:#include#include #include #include #include #include #include #include typedef struct { u_int32_t type; char data[1024]; } messageObject; #define MSG_PING 1 #define MSG_PONG 2 #define MSG_TYPE1 11 #define MSG_TYPE2 21 #define MAXLINE 4096 #define KEEP_ALIVE_TIME 10 #define KEEP_ALIVE_INTERVAL 3 #define KEEP_ALIVE_PROBETIMES 3 int main(int argc, char **argv) { if (argc != 3) { printf("usage: select01 or ); } int socket_fd; socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr); socklen_t server_len = sizeof(server_addr); int connect_rt = connect(socket_fd, (struct sockaddr *) &server_addr, server_len); if (connect_rt < 0) { printf("connect failed "); exit(1); } char recv_line[MAXLINE + 1]; int n; fd_set readmask; fd_set allreads; struct timeval tv; int heartbeats = 0; tv.tv_sec = KEEP_ALIVE_TIME; tv.tv_usec = 0; messageObject messageObject; FD_ZERO(&allreads); FD_SET(socket_fd, &allreads); for (;;) { readmask = allreads; int rc = select(socket_fd + 1, &readmask, NULL, NULL, &tv); if (rc < 0) { printf("select failed"); exit(1); } if (rc == 0) { if (++heartbeats > KEEP_ALIVE_PROBETIMES) { printf("connection dead\n"); exit(1); } printf("sending heartbeat #%d\n", heartbeats); messageObject.type = htonl(MSG_PING); rc = send(socket_fd, (char *) &messageObject, sizeof(messageObject), 0); if (rc < 0) { printf("send failure"); exit(1); } tv.tv_sec = KEEP_ALIVE_INTERVAL; continue; } if (FD_ISSET(socket_fd, &readmask)) { n = read(socket_fd, recv_line, MAXLINE); if (n < 0) { printf("read error"); exit(1); } else if (n == 0) { printf("server terminated \n"); exit(1); } printf("received heartbeat, make heartbeats to 0 \n"); heartbeats = 0; tv.tv_sec = KEEP_ALIVE_TIME; } } }" - 1
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gcc pingclient.c -o pingclient进行编译。
第一种情况：服务器状态不正常
模拟服务器端崩溃的的现象：
./pingserver 8080 60监听在8080端口，然后设置60秒的监听间隔，也就是服务器端接收到PING报文之后，在六十秒内不做任何回应，相当于模拟服务器端出现崩溃的现象。
客户端执行的是./pingclient 127.0.0.1 8080。
在服务器上按下 ctrl + c可以结束程序。
第二种情况：服务器状态正常
./pingserver 8080 5监听在8080端口，然后设置5秒的监听间隔，也就是服务器端接收到PING报文之后，在五秒内不做任何回应，这里只是模拟服务器正常处理业务请求。
客户端执行的是./pingclient 127.0.0.1 8080。
发现只要服务器端不停止，那么客户端就没有停止监测。
可以看到服务器一停止，那么客户端就停止了。
此文章为11月Day 16学习笔记，内容来源于极客时间《网络编程实战》。
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/qq_42108074/article/details/134450684
