멀티스레드 TCP 서버

출처: TCP/IP 윈도우 소켓 프로그래밍(https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001636201)

 

멀티스레드를 이용해 여러 클라이언트를 동시에 처리할 수 있는 TCP 서버를 작성할 것이다. 기본 골자는 다음과 같다.

DWORD WINAPI ProcessClient(LPVOID arg) {
    // 전달된 소켓
    SOCKET client_sock = (SOCKET)arg;

    // 클라이언트 정보 얻기
    addrlen = sizeof(clientaddr);
    getpeername(client_sock, (SOCKADDR*)&clientaddr, &addrlen);

    // 클라이언트와 통신
    while(1) {
        // ..
    }
}

int main() {
    while(1) {
        // 클라이언트 접속 수용
        client_sock = accept(listen_sock, ...);

        // 스레드 생성
        CreateThread(NULL, 0, ProcessClient, (LPVOID)client_sock, 0, NULL);
    }
}

• 서버가 listening 상태로 대기하면서 클라이언트의 접속을 기다린다. 클라이언트가 접속하면 accept 함수에서 클라이언트와 통신할 수 있는 소켓을 리턴한다.
• 클라이언트와 통신을 하는 스레드를 생성한다. 이때 클라이언트 소켓을 스레드 함수에 인자로 전달한다.
• getpeername 함수를 호출해 클라이언트의 IP 주소와 포트 번호를 얻는다. 클라이언트의 정보 출력을 원할 때 사용하면 된다.

스레드 함수에 소켓만 인자로 전달하는 경우에는 클라이언트의 주소 정보가 없으므로, getpeername과 같이 소켓을 통해 주소 정보를 얻는 기능이 필요하다.

int getpeername(
    SOCKET s,
    struct sockaddr* name,
    int* namelen
);

int getsockname(
    SOCKET s,
    struct sockaddr* name,
    int* namelen
);

• getpeername 함수는 원격 IP 주소와 원격 포트 번호를 리턴한다.
• getsockname 함수는 지역 IP 주소와 지역 포트 번호를 리턴한다.

멀티스레드 기반의 TCP 서버를 사용하면 클라이언트는 먼저 접속된 클라이언트 여부에 상관없이 항상 독립적으로 서비스를 제공 받을 수 있다. 또한 클라이언트 접속을 서버에서 멀티스레드로 관리하기 때문에 클라이언트의 코드는 거의 변하지 않는다.

// 클라이언트와 데이터 통신을 하기 위한 스레드 함수
DWORD WINAPI ProcessClient(LPVOID arg) {
    SOCKET client_sock = (SOCKET)arg;
    int retval;
    SOCKADDR_IN clientaddr;
    int addrlen;
    char buf[BUFSIZE+1];

    // 클라이언트 정보 얻기
    addrlen = sizeof(clientaddr);
    getpeername(client_sock, (SOCKADDR*)&clientaddr, &addrlen);

    while(1) {
        retval = recv(client_sock, buf, BUFSIZE, 0);
        if(retval == SOCKET_ERROR) {
            err_display("recv()");
            break;
        }
        else if(retval == 0)
            break;

        // 받은 데이터 출력
        buf[retval] = '\0';
        printf("[TCP %s:%d] %s\n", inet_ntoa(clientaddr.sin_addr), ntohs(clientaddr.sin_port), buf);

        // 데이터 보내기
        retval = send(client_sock, buf, retval, 0);
        if(retval == SOCKET_ERROR)
        {
            err_display("send()");
            break;
        }
    }

    closesocket(client_sock);
    return 0;
}

 

서버에서는 accept를 통해 클라이언트 접속을 수용하면 ProcessClient 함수를 스레드 시작점으로 사용하는 스레드를 만들어 클라이언트에 대한 서비스를 제공한다.

// accept
addrlen = sizeof(clientaddr);
client_sock = accept(client_sock, (SOCKADDR*)&clientaddr, &addrlen);
if(client_sock == INVALID_SOCKET) {
    err_display("accept");
    break;
}

// 스레드 생성
hThread = CreateThread(NULL, 0, ProcessClient, (LPVOID)client_sock, 0, NULL);
if(hThread == NULL) {
    closesocket(client_sock);
}
else {
    CloseHandle(hThread);
}