Network Client/Server 實戰（二）：Server 端完整代碼與流程詳解

Linux Socket Server 端開發全流程

接續上篇 Client 端，本文詳細拆解 Server 端的四大核心階段：Socket 創建 → 綁定監聽 → 循環接受 → 數據交互，基於經典 Unix 網絡編程模型，代碼經 CentOS 實測驗證。

1. 頭文件與數據結構準備

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int server_sockfd, client_sockfd;
    int server_len, client_len;
    struct sockaddr_in server_address;
    struct sockaddr_in client_address;
    // ...

2. 創建 Socket 並設置地址

unlink("server_socket"); // 本地文件 socket 清理（若用 AF_UNIX）
server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // IPv4, TCP

server_address.sin_family = AF_INET;
server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 0.0.0.0 監聽所有網卡
server_address.sin_port = htons(9734);              // 端口 9734
server_len = sizeof(server_address);

3. 綁定、監聽

bind(server_sockfd, (struct sockaddr*)&server_address, server_len);
listen(server_sockfd, 5); // 積壓隊列長度 5

4. 核心循環：Accept - Read/Write - Close

while (1) {
    char ch;
    printf("server waiting\n");
    client_len = sizeof(client_address);
    client_sockfd = accept(server_sockfd, 
                           (struct sockaddr*)&client_address, 
                           &client_len);
    
    read(client_sockfd, &ch, 1);  // 讀 1 字節
    ch++;                         // 業務邏輯：字元 +1
    write(client_sockfd, &ch, 1); // 寫回
    
    close(client_sockfd); // 關閉客戶端連接，繼續等待下一個
}

Client/Server 對比總結表

關鍵點深度解析

• accept 返回新描述符：server_sockfd 只負責「聽門」，client_sockfd 專用於與特定客戶端通信，支持併發處理多客戶端（需 fork/thread/epoll）。
• 阻塞特性：默認 accept、read、write 均為阻塞調用。
• 地址復用：開發調試時常遇 Address already in use，需設置 setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on))。
• 信號處理：生產環境需捕獲 SIGCHLD 回收僵屍進程，或設置 SA_NOCLDWAIT。

擴展練習建議

1. 修改 Server 支持多客戶端併發（使用 fork() 或 pthread_create()）。
2. 實現簡易協議：接收字符串，返回大寫/長度/逆序。
3. 添加優雅關閉：捕獲 SIGINT，關閉 server_sockfd 退出循環。
4. 使用 select() 實現單進程多路復用 Server。

總結

Server 端的核心模式是 「一個監聽 Socket + 循環 Accept + 為每連接創建專用 Socket」。掌握這一模式，是理解 Nginx/Redis 等高性能服務器「Reactor 模式」的基石。建議在 Linux 終端親手編譯運行，觀察 netstat -anp 端口狀態變化，體會「一切皆文件」的 Unix 哲學。