lighttpd是目前非常流行的web服務器,很多流量非常大的網站(如youtube)使用的就是lighttpd,它的代碼量不多,但是設計巧妙,效率高,功能完備(這是它將來能取代Apache的重要因素),編碼風格優美, 是學習網絡編程,熟悉http服務器編寫的良好范例.在我初學網絡編程的時候,就是看的lighttpd的源碼進行學習,在其中學到了不少的技巧.我打算將這些寫出來與別人分享,可能開始比較雜亂,也不會作完全的分析,因為很多部分的代碼我也沒有看過,寫一點是一點吧.我進行閱讀和分析的lighttpd版本是1.4.18.
lighttpd采用的是多進程+多路復用(如select,epoll)的網絡模型,它對多路復用IO操作的封裝將作為下一個專題的內容,本次將講解它所采用的多進程模型.
lighttpd中的配置文件有一項server.max-worker配置的是服務器生成的工作進城數.在lighttpd中, 服務器主進程被稱為watcher(監控者),而由這個主進程創建出來的子進程被稱為woker(工作者),而woker的數量正是由上面提到的配置項進行配置的.watcher創建并且監控woker的代碼如下所示,我覺得這是一段很巧妙的代碼,在我閱讀了這段代碼之后,到目前為止,我所寫的所有服務器采用的都是類似lighttpd的watcher-woker多進程模型,這段代碼在src目錄中server.c文件的main函數中:
#ifdef HAVE_FORK
/* start watcher and workers */
num_childs = srv->srvconf.max_worker;
if (num_childs > 0) {
int child = 0;
while (!child && !srv_shutdown && !graceful_shutdown) {
if (num_childs > 0) {
switch (fork()) {
case -1:
return -1;
case 0:
child = 1;
break;
default:
num_childs--;
break;
}
} else {
int status;
if (-1 != wait(&status)) {
/**
* one of our workers went away
*/
num_childs++;
} else {
switch (errno) {
case EINTR:
/**
* if we receive a SIGHUP we have to close our logs ourself as we don't
* have the mainloop who can help us here
*/
if (handle_sig_hup) {
handle_sig_hup = 0;
log_error_cycle(srv);
/**
* forward to all procs in the process-group
*
* we also send it ourself
*/
if (!forwarded_sig_hup) {
forwarded_sig_hup = 1;
kill(0, SIGHUP);
}
}
break;
default:
break;
}
}
}
}
/**
* for the parent this is the exit-point
*/
if (!child) {
/**
* kill all children too
*/
if (graceful_shutdown) {
kill(0, SIGINT);
} else if (srv_shutdown) {
kill(0, SIGTERM);
}
log_error_close(srv);
network_close(srv);
connections_free(srv);
plugins_free(srv);
server_free(srv);
return 0;
}
}
#endif
首先,woker的數量保存在變量num_childs中, 同時另一個變量child是一個標志位, 為0時是父進程(watcher), 為1時則是子進程(worker), 下面進入一個循環:
while (!child && !srv_shutdown && !graceful_shutdown)
也就是說只要是父進程而且服務器沒有被關閉該循環就一直進行下去, 接著如果num_childs>0就執行fork函數創建子進程, 對于子進程而言,賦值child=1, 同時num_childs值-1, 于是子進程不滿足!child這個條件退出循環繼續執行下面的代碼, 而父進程還在循環中, 如果num_childs=0也就是所有的子進程都創建成功了, 那么父進程就阻塞在調用wait函數中, 等待著一旦有子進程退出, 那么wait函數返回, 這樣num_childs+1, 于是繼續前面的調用, 再次創建出子進程.
這也就是watcher和worker的來歷:父進程負責創建子進程并且監控是否有子進程退出, 如果有, 那么再次創建出子進程;而子進程是worker, 是具體執行服務器操作的工作者, 在被創建完畢之后退出循環, 去做下面的事情.而如果父進程退出這個循環, 那么一定是srv_shutdown或者graceful_shutdown之一變為了非零值, 所以在循環外, 還要進行判斷, 如果是父進程, 那么就是服務器程序要退出了, 最后作一些清理的工作.
用偽碼表示這部分代碼就是:
如果(是父進程 而且 當前沒有要求終止服務器) 就一直循環下去
{
如果還有未創建的子進程
{
創建出一個子進程
如果是子進程, 那么根據最上面的循環條件退出這個循環.
如果是父進程, 那么將未創建的子進程數量 - 1
}
否則 就是沒有未創建的子進程
{
一直保持睡眠, 一旦發現有子進程退出父進程就蘇醒, 將未創建的子進程數量 + 1;
}
}
父進程的代碼永遠不會執行到這個循環體之外, 一旦發生, 就是因為要終止服務器的運行, 如果這種情況發生, 就進行最后的一些清理工作....
在這之后, 各子進程分道揚鑣, 各自去進行自己的工作, 互不干擾.這也是我非常喜歡多進程編程的原因, 少了多線程編程中考慮到數據同步等麻煩的事情,要考慮的事情相對而言簡單的多了.
關于多進程 VS 多線程的話題, 不在這里多加闡述了.