对webbench工具的代码分析

前言

Webbench是一个在linux下使用的非常简单的网站压测工具。它使用fork()模拟多个客户端同时访问我们设定的URL，测试网站在压力下工作的性能，最多可以模拟3万个并发连接去测试网站的负载能力。Webbench均使用C语言编写, 代码实在太简洁，源码加起来不到600行。

源文件下载地址；http://home.tiscali.cz/~cz210...

从官网介绍可以看出，该文件最后更新于2004年（那时候我才四岁），可谓非常的经典

下载后的文件：

webbench.c分析

在qt环境下打开webbench.c，根据第82行的代码注释，可以看出这个文件中的function（功能）

翻译成熟悉的中文：
参数介绍：

-f :不等待服务器数据返回
-r :发送重新加载请求
-t  : 运行总时长,默认30秒
-p  : 设计代码服务器
-c  : 设置运行多少个客户端进程
-9/-1/-2: HTTP协议版本
–get : get请求
–head: head 请求
–options: options 请求
–trace: trace请求
-?|-h|–help: 帮助信息
-V|–version: 版本信息

函数主体部分用于解析各参数，然后执行接下来的各个自定义函数，从而完成网站测压任务。

int main(int argc, char *argv[])
{
 int opt=0;
 int options_index=0;
 char *tmp=NULL;

 if(argc==1)
 {
      usage();
          return 2;
 } 

 while((opt=getopt_long(argc,argv,"912Vfrt:p:c:?h",long_options,&options_index))!=EOF )
 {
  switch(opt)
  {
   case  0 : break;
   case 'f': force=1;break;
   case 'r': force_reload=1;break; 
   case '9': http10=0;break;
   case '1': http10=1;break;
   case '2': http10=2;break;
   case 'V': printf(PROGRAM_VERSION"\n");exit(0);
   case 't': benchtime=atoi(optarg);break;         
   case 'p': 
         /* proxy server parsing server:port */
         tmp=strrchr(optarg,':');
         proxyhost=optarg;
         if(tmp==NULL)
         {
             break;
         }
         if(tmp==optarg)
         {
             fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s: Missing hostname.\n",optarg);
             return 2;
         }
         if(tmp==optarg+strlen(optarg)-1)
         {
             fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s Port number is missing.\n",optarg);
             return 2;
         }

这个函数的目的就是为了创建http请求,然后把获取的内容返回存储到全局变量request里。

void build_request(const char *url)
{
  char tmp[10];
  int i;

  bzero(host,MAXHOSTNAMELEN);
  bzero(request,REQUEST_SIZE);

  if(force_reload && proxyhost!=NULL && http10<1) http10=1;
  if(method==METHOD_HEAD && http10<1) http10=1;
  if(method==METHOD_OPTIONS && http10<2) http10=2;
  if(method==METHOD_TRACE && http10<2) http10=2;

  switch(method)
  {
      default:
      case METHOD_GET: strcpy(request,"GET");break;
      case METHOD_HEAD: strcpy(request,"HEAD");break;
      case METHOD_OPTIONS: strcpy(request,"OPTIONS");break;
      case METHOD_TRACE: strcpy(request,"TRACE");break;
  }
          
  strcat(request," ");

  if(NULL==strstr(url,"://"))
  {
      fprintf(stderr, "\n%s: is not a valid URL.\n",url);
      exit(2);
  }
  if(strlen(url)>1500)
  {
         fprintf(stderr,"URL is too long.\n");
     exit(2);
  }
  if(proxyhost==NULL)
       if (0!=strncasecmp("http://",url,7)) 
       { fprintf(stderr,"\nOnly HTTP protocol is directly supported, set --proxy for others.\n");
             exit(2);
           }
  /* protocol/host delimiter */
  i=strstr(url,"://")-url+3;
  /* printf("%d\n",i); */

  if(strchr(url+i,'/')==NULL) {
                                fprintf(stderr,"\nInvalid URL syntax - hostname don't ends with '/'.\n");
                                exit(2);
                              }
  if(proxyhost==NULL)
  {
   /* get port from hostname */
   if(index(url+i,':')!=NULL &&
      index(url+i,':')0)
      strcat(request,"User-Agent: WebBench "PROGRAM_VERSION"\r\n");
  if(proxyhost==NULL && http10>0)
  {
      strcat(request,"Host: ");
      strcat(request,host);
      strcat(request,"\r\n");
  }
  if(force_reload && proxyhost!=NULL)
  {
      strcat(request,"Pragma: no-cache\r\n");
  }
  if(http10>1)
      strcat(request,"Connection: close\r\n");
  /* add empty line at end */
  if(http10>0) strcat(request,"\r\n"); 
  // printf("Req=%s\n",request);
}

/* vraci system rc error kod */

这部分的用途在于请求socket链接，为了确保链接通畅，因此加入了判断，如果未连接，执行停止返回。
如果连接成功，调用pipe函数进行管道创建。
关于pipe函数的详细解释：https://cpp.hotexamples.com/e...

static int bench(void)
{
  int i,j,k;    
  pid_t pid=0;
  FILE *f;

  /* check avaibility of target server */
  i=Socket(proxyhost==NULL?host:proxyhost,proxyport);
  if(i<0) { 
       fprintf(stderr,"\nConnect to server failed. Aborting benchmark.\n");
           return 1;
         }
  close(i);
  /* create pipe */
  if(pipe(mypipe))
  {
      perror("pipe failed.");
      return 3;
  }

这是本程序代码最后一部分，最后一个函数，这部分函数里有一个alam_handler系统函数，在本程序中，其作用你可以理解为（定时报警执行），详细标准解释为：https://cloud.tencent.com/dev...，一旦超过就会中断。

void benchcore(const char *host,const int port,const char *req)
{
 int rlen;
 char buf[1500];
 int s,i;
 struct sigaction sa;

 /* setup alarm signal handler */
 sa.sa_handler=alarm_handler;
 sa.sa_flags=0;
 if(sigaction(SIGALRM,&sa,NULL))
    exit(3);
 alarm(benchtime);

 rlen=strlen(req);
 nexttry:while(1)
 {
    if(timerexpired)
    {
       if(failed>0)
       {
          /* fprintf(stderr,"Correcting failed by signal\n"); */
          failed--;
       }
       return;
    }
    s=Socket(host,port);                          
    if(s<0) { failed++;continue;} 
    if(rlen!=write(s,req,rlen)) {failed++;close(s);continue;}
    if(http10==0) 
        if(shutdown(s,1)) { failed++;close(s);continue;}
    if(force==0) 
    {
            /* read all available data from socket */
        while(1)
        {
              if(timerexpired) break; 
          i=read(s,buf,1500);
              /* fprintf(stderr,"%d\n",i); */
          if(i<0) 
              { 
                 failed++;
                 close(s);
                 goto nexttry;
              }
           else
               if(i==0) break;
               else
                   bytes+=i;
        }
    }
    if(close(s)) {failed++;continue;}
    speed++;
 }
}

socket.c分析

这个函数作为webbench的辅助和需要的头文件，其功能为

// socket描述符，主要以host和clientPort构成一对TCP的套接字（host支持域名），创建失败返回-1，成功返回一个
int Socket(const char *host, int clientPort)
{
    int sock;
    unsigned long inaddr;
    struct sockaddr_in ad;
    struct hostent *hp;

    memset(&ad, 0, sizeof(ad));
    ad.sin_family = AF_INET;

    // 若字符串有效，则将字符串转换为32位二进制。网络字节序的IPV4地址，否则为INADDR_NONe
    inaddr = inet_addr(host);
    if (inaddr != INADDR_NONE)
        memcpy(&ad.sin_addr, &inaddr, sizeof(inaddr));
    else
    {
        // 返回对应于给定主机名的包含主机名字和地址信息的hostent结构指针
        hp = gethostbyname(host);
        if (hp == NULL)
            return -1;
        memcpy(&ad.sin_addr, hp->h_addr, hp->h_length);
    }
    // 将一个无符号短整型的主机数值转换为网络字节顺序
    ad.sin_port = htons(clientPort);

    // 创建socket套接字
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0)
        return sock;
    // 连接到相应的主机
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&ad, sizeof(ad)) < 0)
        return -1;
    return sock;
}