Muduo 网络编程示例之一：五个简单 TCP 协议discarddaytimetimetime_clientechochargenFive in one

陈硕 (giantchen_AT_gmail)

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本文将介绍第一个示例：五个简单 TCP 网络服务协议，包括 echo (RFC 862)、discard (RFC 863)、chargen (RFC 864)、daytime (RFC 867)、time (RFC 868)，以及 time 协议的客户端。各协议的功能简介如下：

discard - 丢弃所有收到的数据；

daytime - 服务端 accept 连接之后，以字符串形式发送当前时间，然后主动断开连接；

time - 服务端 accept 连接之后，以二进制形式发送当前时间（从 Epoch 到现在的秒数），然后主动断开连接；我们需要一个客户程序来把收到的时间转换为字符串。

echo - 回显服务，把收到的数据发回客户端；

chargen - 服务端 accept 连接之后，不停地发送测试数据。

剩下的都是例行公事的代码，为节省篇幅，此处从略，请阅读 muduo/examples/simple/daytime。

用 netcat 扮演客户端，运行结果如下：

$ nc 127.0.0.1 2013

2011-02-02 03:31:26.622647    # 服务器返回的时间字符串

剩下的都是例行公事的代码，为节省篇幅，此处从略，请阅读 muduo/examples/simple/time。

用 netcat 扮演客户端，并用 hexdump 来打印二进制数据，运行结果如下：

$ nc 127.0.0.1 2037 | hexdump -C

00000000  4d 48 d0 d5                                       |MHÐÕ|

00000004

注意其中考虑到了如果数据没有一次性收全，已经收到的数据会暂存在 Buffer 里，以等待下一次机会，程序也不会阻塞。这样即便服务器一个字节一个字节地发送数据，代码还是能正常工作，这也是非阻塞网络编程必须在用户态使用接受缓冲的主要原因。

这是我们第一次用到 TcpClient class，完整的代码如下：

程序的运行结果如下，假设 time server 运行在本机：

$ ./simple_timeclient 127.0.0.1

2011-02-02 04:10:35.181717  4296 INFO pid = 4296 - timeclient.cc:71

2011-02-02 04:10:35.183668  4296 INFO TcpClient::connect[TimeClient] - connecting to 127.0.0.1:2037 - TcpClient.cc:60

2011-02-02 04:10:35.185178  4296 INFO 127.0.0.1:40960 -> 127.0.0.1:2037 is UP - timeclient.cc:39

2011-02-02 04:10:35.185279  4296 INFO Server time = 1296619835, 2011-02-02 04:10:35.000000 - timeclient.cc:56

2011-02-02 04:10:35.185354  4296 INFO 127.0.0.1:40960 -> 127.0.0.1:2037 is DOWN - timeclient.cc:39

这段代码实现的不是行回显(line echo)服务，而是有一点数据就发送一点数据。这样可以避免客户端恶意地不发送换行字符，而服务端又必须缓存已经收到的数据，导致服务器内存暴涨。但这个程序还是有一个安全漏洞，即如果客户端故意不断发生数据，但从不接收，那么服务端的发送缓冲区会一直堆积，导致内存暴涨。解决办法可以参考下面的 chargen 协议。

剩下的都是例行公事的代码，为节省篇幅，此处从略，请阅读 muduo/examples/simple/echo。

练习 1：修改 EchoServer::onMessage()，实现大小写互换。

练习 2：修改 EchoServer::onMessage()，实现 rot13 加密。

剩下的都是例行公事的代码，为节省篇幅，此处从略，请阅读 muduo/examples/simple/chargen。

完整的 chargen 服务端还带流量统计功能，用到了定时器，我们会在下一篇文章里介绍定时器的使用，到时候再回头来看相关代码。

$ nc localhost 2019 | head

!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefgh

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前面五个程序都用到了 EventLoop，这其实是个 Reactor，用于注册和分发 IO 事件。Muduo 遵循 one loop per thread 模型，多个服务端(TcpServer)和客户端(TcpClient)可以共享同一个 EventLoop，也可以分配到多个 EventLoop 上以发挥多核多线程的好处。这里我们把五个服务端用同一个 EventLoop 跑起来，程序还是单线程的，功能却强大了很多：

以上几个协议的消息格式都非常简单，没有涉及 TCP 网络编程中常见的分包处理，在下一篇文章讲 Boost.Asio 的聊天服务器时我们再来讨论这个问题。

(待续)

    本文转自 陈硕  博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/Solstice/archive/2011/02/02/1948839.html，如需转载请自行联系原作者