c++ - WinSock2:使用 recv 和 send 在单独的线程中处理接受的传入连接

Question

我正在实现一个基于 Windows 的 Web 服务器，它使用 WinSock2 处理来自客户端的多个特定 HTTP 请求。 .我有一个类来启动和停止我的服务器。它看起来像这样:

class CMyServer
{
  // Not related to this question methods and variables here
  // ...

public:

  SOCKET m_serverSocket;

  TLM_ERROR Start();
  TLM_ERROR Stop();
  static DWORD WINAPI ProcessRequest(LPVOID pInstance);
  static DWORD WINAPI Run(LPVOID pInstance);
}

其中 TLM_ERROR 是我的服务器错误枚举的类型定义。

bool CMyServer::Start() 方法启动服务器创建一个套接字监听配置的端口并创建一个单独的线程 DWORD CMyServer::Run(LPVOID) 接受传入连接如下所述:

  // Creating a socket
  m_serverSocket = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  if (m_serverSocket == INVALID_SOCKET)
    return TLM_ERROR_CANNOT_CREATE_SOCKET;

  // Socket address
  sockaddr_in serverSocketAddr;
  serverSocketAddr.sin_family = AF_INET;                                  // address format is host and port number  
  serverSocketAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(m_strHost.c_str());   // specifying host
  serverSocketAddr.sin_port = htons(m_nPort);                             // specifying port number

  // Binding the socket
  if (::bind(m_serverSocket, (SOCKADDR*)&serverSocketAddr, sizeof(serverSocketAddr)) == SOCKET_ERROR)
  {
    // Error during binding the socket
    ::closesocket(m_serverSocket);
    m_serverSocket = NULL;
    return TLM_ERROR_CANNOT_BIND_SOCKET;
  }

  // Starting to listen to requests
  int nBacklog = 20;
  if (::listen(m_serverSocket, nBacklog) == SOCKET_ERROR)
  {
    // Error listening on socket
    ::closesocket(m_serverSocket);
    m_serverSocket = NULL;
    return TLM_ERROR_CANNOT_LISTEN;
  }

  // Further initialization here...
  // ...

  // Creating server's main thread
  m_hManagerThread = ::CreateThread(NULL, 0, CTiledLayersManager::Run, (LPVOID)this, NULL, NULL);

我使用 ::accept(...) 在 CMyServer::Run(LPVOID) 中等待传入的客户端连接，并且在新连接被接受后我创建一个单独的线程 CMyServer::ProcessRequest(LPVOID) 以从客户端接收数据并发送一个响应，通过 ::accept(...) 返回的套接字作为线程函数参数的一部分:

DWORD CMyServer::Run(LPVOID pInstance)
{
  CMyServer* pTLM = (CMyServer*)pInstance;

  // Initialization here...
  // ...

  bool bContinueRun = true;
  while (bContinueRun)
  {
    // Waiting for a client to connect
    SOCKADDR clientSocketAddr;                            // structure to store socket's address
    int nClientSocketSize = sizeof(clientSocketAddr);     // defining structure's length
    ZeroMemory(&clientSocketAddr, nClientSocketSize);     // cleaning the structure
    SOCKET connectionSocket = ::accept(pTLM->m_serverSocket, &clientSocketAddr, &nClientSocketSize);      // waiting for client's request
    if (connectionSocket != INVALID_SOCKET)
    {
      if (bContinueRun)
      {
        // Running a separate thread to handle this request
        REQUEST_CONTEXT rc;
        rc.pTLM = pTLM;
        rc.connectionSocket = connectionSocket;
        HANDLE hRequestThread = ::CreateThread(NULL, 0, CTiledLayersManager::ProcessRequest, (LPVOID)&rc, CREATE_SUSPENDED, NULL);

        // Storing created thread's handle to be able to close it later
        // ...

        // Starting suspended thread
        ::ResumeThread(hRequestThread);
      }
    }

    // Checking whether thread is signaled to stop...
    // ...
  }

  // Waiting for all child threads to over...
  // ...
}

手动测试这个实现给了我想要的结果。但是当我发送由 JMeter 生成的多个请求时我可以看到其中一些没有被 DWORD CMyServer::ProcessRequest(LPVOID) 正确处理。查看 ProcessRequest 创建的日志文件，我确定 10038 WinSock error code (意味着 ::recv 调用是在非套接字上尝试的)、10053 错误代码(软件导致连接中止)甚至 10058 错误代码(套接字关闭后无法发送)。但是第 10038 个错误比其他提到的错误更频繁地发生。

看起来套接字不知何故被关闭了，但我只在 ::recv 和 ::send 在 ProcessRequest 中被调用后才关闭它.我还认为这可能是与使用 ::CreateThread 有关的问题而不是 ::_beginthreadex但据我所知，它只会导致内存泄漏。 here 中描述的方法没有检测到任何内存泄漏所以我怀疑是不是这个原因。此外，::CreateThread 返回一个可以在 ::WaitForMultipleObjects 中使用的句柄。等待线程结束，我需要它来正确停止我的服务器。

这些错误的发生可能是由于客户端不想再等待响应了吗？我没有想法，如果你告诉我我遗漏了什么或做错了什么/理解错了，我会感谢你。顺便说一句，我的服务器和 JMeter 都在本地主机上运行。

最后，这是我对 ProcessRequest 方法的实现:

DWORD CMyServer::ProcessRequest(LPVOID pInstance)
{
  REQUEST_CONTEXT* pRC = (REQUEST_CONTEXT*)pInstance;
  CMyServer* pTLM = pRC->pTLM;
  SOCKET connectionSocket = pRC->connectionSocket;

  // Retrieving client's request
  const DWORD dwBuffLen = 1 << 15;
  char buffer[dwBuffLen];
  ZeroMemory(buffer, sizeof(buffer));
  if (::recv(connectionSocket, buffer, sizeof(buffer), NULL) == SOCKET_ERROR)
  {
    stringStream ss;
    ss << "Unable to receive client's request with the following error code " << ::WSAGetLastError() << ".";
    pTLM->Log(ss.str(), TLM_LOG_TYPE_ERROR);
    ::SetEvent(pTLM->m_hRequestCompleteEvent);
    return 0;
  }

  string str = "HTTP/1.1 200 OK\nContent-Type: text/plain\n\nHello World!";
  if (::send(connectionSocket, str.c_str(), str.length(), 0) == SOCKET_ERROR)
  {
    stringStream ss;
    ss << "Unable to send response to client with the following error code " << ::WSAGetLastError() << ".";
    pTLM->Log(ss.str(), TLM_LOG_TYPE_ERROR);
    ::SetEvent(pTLM->m_hRequestCompleteEvent);
    return 0;
  }

  ::closesocket(connectionSocket);
  connectionSocket = NULL;

  pTLM->Log(string("Request has been successfully handled."));
  ::SetEvent(pTLM->m_hRequestCompleteEvent);
  return 0;
}

Answer 1

您将指向 REQUEST_CONTEXT 的指针传递给每个新创建的线程。然而，这是一个自动变量，分配在堆栈上。因此，它的生命周期仅限于它的范围。它在您调用 ResumeThread 后立即结束。

实际上发生的情况是，在每次循环迭代中，REQUEST_CONTEXT 使用相同的内存。现在假设你在短时间内接受了 2 个连接。很可能在第一个线程开始执行时，它的 REQUEST_CONTEXT 已经被覆盖。这样您实际上有 2 个线程服务于同一个套接字。

最简单的解决方法是动态分配REQUEST_CONTEXT。也就是说，在新接受时分配它，将其指针传递给新线程。然后在线程终止期间不要忘记删除它。