这么多种TCP服务器，总有一款适合你

前言：本文以TCP服务器为例，详细讲述TCP各种服务器模型的优缺点，以及TCP服务器模型的演变过程，揭开各种服务器模型的神秘面纱。学完本文，你总能挑选一款合适的TCP服务器。

1.循环服务器

循环指服务器是指在一个循环中不断地接受客户端请求，处理完一个请求后再接受下一个请求。循环服务器同一时刻只能响应一个客户端请求。

• 优点：简单易懂，容易实现，适用于处理低并发量的请求。
• 缺点：当并发量较高时，循环服务器的性能会受到很大的影响，因为每个请求都需要等待前一个请求处理完成后才能处理。

1.1 TCP循环服务器实现流程：

1. 创建TCP套接字并绑定到指定的IP地址和端口号。
2. 监听客户端连接请求，等待客户端连接。
3. 循环创建新套接字处理连接请求，接收数据包，处理数据，发送响应包。
4. 关闭新套接字，执行步骤b处理下一个连接请求。

2.多进程并发服务器

多进程并发服务器是指服务器能够同时处理多个客户端请求，而且每个客户端请求都在一个独立的进程中处理。这种服务器模型可以充分利用多核CPU的优势，提高服务器的并发处理能力。 多进程并发服务器优缺点： 优点：

• 可以充分利用多核CPU的优势，提高服务器的并发处理能力。
• 子进程之间相互独立，一个子进程崩溃不会影响其他子进程的运行。

缺点：

• 创建和销毁进程的开销比较大，会占用较多的系统资源。
• 子进程的创建和销毁可能会导致一定的延迟。

2.1 TCP多进程并发服务器（进程池版本）实现流程：

1. 创建TCP服务器套接字，绑定IP地址和端口号。
2. 监听客户端连接请求，等待客户端连接。
3. 循环调用fork函数，创建进程池。
4. 子进程接受客户端连接请求。
5. 在子进程中，接收客户端发送的数据，处理数据并返回结果。
6. 子进程关闭套接字并退出。
7. 父进程挂起。

2.2 TCP多进程并发服务器（动态创建进程版本）实现流程：

1. 创建TCP服务器套接字，绑定IP地址和端口号。
2. 监听客户端连接请求，等待客户端连接。
3. 接受客户端连接请求，创建子进程处理客户端请求。
4. 在子进程中，接收客户端发送的数据，处理数据并返回结果。
5. 子进程关闭套接字并退出。
6. 父进程再次执行步骤c，处理下一个连接请求。

3.多线程并发服务器

多线程并发服务器是一种服务器架构，它可以同时处理多个客户端请求。在传统的单线程服务器中，每个客户端请求都必须等待前一个请求完成后才能被处理，这会导致服务器响应速度变慢。而多线程并发服务器则可以同时处理多个请求，从而提高服务器的响应速度。

多线程并发服务器优缺点：优点：

• 可以同时处理多个客户端请求，提高服务器的响应速度。
• 线程之间共享相同的全局内存，易于共享信息。
• 线程的效率高于进程。

缺点：

• 线程安全问题，需要进行线程同步。
• 线程数量过多会导致系统资源的浪费。

3.1 TCP多线程并发服务器（线程池版本）实现流程：

1. 创建TCP服务器套接字，绑定IP地址和端口号。
2. 监听客户端连接请求，等待客户端连接。
3. 循环调用pthread_create函数，创建线程池。
4. 子线程设置分离属性，防止子线程退出资源泄露。
5. 子线程循环创建新套接字处理连接请求，接收数据包，处理数据，发送响应包。
6. 子线程关闭新套接字并退出。
7. 主线程挂起。

3.2 TCP多线程并发服务器（动态创建线程版本）实现流程：

1. 创建TCP服务器套接字，绑定IP地址和端口号。
2. 监听客户端连接请求，等待客户端连接。
3. 主线程接受客户端连接请求，创建子线程处理客户端请求。
4. 子线程设置分离属性，防止子线程退出资源泄露。
5. 子线程循环接收数据包，处理数据，发送响应包。
6. 子线程关闭新套接字并退出。
7. 主线程再次执行步骤c，处理下一个连接请求。

4.IO复用服务器

无论是循环服务器，多进程并发服务器还是多线程并发服务器都存在一个问题，就是无法处理海量长连接请求，所以需要一种更为高效的服务器模型，IO复用服务器模型由此诞生，IO复用服务器分为select，poll，epoll服务器模型。

4.1 select IO复用服务器模型

详细实现方式请参考此链接： 图解Linux select机制_从内核到应用（精华篇）

4.2 poll IO复用服务器模型

详细实现方式请参考此链接：图解Linux poll机制，终于集齐IO复用三剑客（精华篇）

4.3 epoll IO复用服务器模型

详细实现方式请参考此链接：一篇文章让你真正搞懂epoll机制

5.各种服务器模型对比