Webbench源码剖析

我们知道知名的Web网站压力测试工具有Webbench、ab、http_load、siege等等,这种工具的源码都不是太长,所以,我用了一下午和晚上时间仔细了分析了Webbench的源码,并且写下这篇博客记录下。

我们先看下一般Webbench是怎么做压力测试的吧,方法很简单,如下所示:

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#模拟200次请求,持续时间5秒的压力测试 -c 后为并发数, -t 后为持续时间
[imlinuxer@imlinuxer webbench-1.5]# webbench -c 200 -t 5 http://localhost/index.php
Webbench - Simple Web Benchmark 1.5
Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.
Benchmarking: GET http://localhost/index.php
200 clients, running 5 sec.
Speed=156804 pages/min, 128496336 bytes/sec.
Requests: 13067 susceed, 0 failed.

那Webbench的原理是怎么样的?其实也是很简单的,就是根据提供的参数构造HTTP请求Header,然后使用fork,创建指定大小(webbench提供的参数-c 后的数字,上文为200)个子进程,每个子进程利用socket创建TCP连接到URL,然后通过管道向父进程发送数据,父进程通过管道读取子进程的数据,并作累计,输出即可。其简单流程图如下图所示:


下面简单说下源码吧,源码很短,不到600行,两个文件,分别为socket.c和webbench.c。先说下socket.c,代码为

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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;
// 将字符串转换为32位二进制网络字节序的IPv4地址
inaddr = inet_addr(host);
if (inaddr != INADDR_NONE)
memcpy(&ad.sin_addr, &inaddr, sizeof(inaddr));
else
{
// 使用域名或主机名获取ip地址
hp = gethostbyname(host);
if (hp == NULL)
return -1;
memcpy(&ad.sin_addr, hp->h_addr, hp->h_length);
}
ad.sin_port = htons(clientPort);
sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sock < 0)
return sock;
if (connect(sock, (struct sockaddr *)&ad, sizeof(ad)) < 0)
return -1;
return sock;
}

自己封装了个socket模块,只需要注意的就是URL可能不是域名,也可能是IP地址。

然后就是webbench.c文件,咱们从main函数说起,因为需要对命令行做处理,所以使用了getopt_long函数,没使用这个函数的同学可以man getopt_long或者查看在线文件man 。注意下此结构体为getopt_long的参数:

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// 长选项,getopt_long的参数
static const struct option long_options[]=
{
{"force",no_argument,&force,1},
{"reload",no_argument,&force_reload,1},
{"time",required_argument,NULL,'t'},
{"help",no_argument,NULL,'?'},
{"http09",no_argument,NULL,'9'},
{"http10",no_argument,NULL,'1'},
{"http11",no_argument,NULL,'2'},
{"get",no_argument,&method,METHOD_GET},
{"head",no_argument,&method,METHOD_HEAD},
{"options",no_argument,&method,METHOD_OPTIONS},
{"trace",no_argument,&method,METHOD_TRACE},
{"version",no_argument,NULL,'V'},
{"proxy",required_argument,NULL,'p'},
{"clients",required_argument,NULL,'c'},
{NULL,0,NULL,0}
};

之后是buildr_equest()函数,主要功能是构造HTTP头请求,构造成下面类似情况,具体可以参考代码:

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GET / HTTP/1.1
Host: www.baidu.com
Cache-Control: max-age=0
Pragma: no-cache

之后便是打印压力测试的一些信息,没啥可说的,很容易读懂,之后到了return bench()处,bench函数是压力测试的核心代码。
bench里根据并发数,使用fork()创建子进程,子进程调用benchcore()函数,此函数里使用alarm和sigaction信号控制定时时间,alarm函数设置了多少时间之后产生SIGALRM信号,一旦产生此信号,运行alarm_handler函数,使得timerexpired等于1,这样可以通过判断timerexpired值来退出程序。然后子进程将数据写入管道。同时父进程读取管道数据,将数据进行累加,当全部读取完子进程后,父进程输出信息退出。

总体来说,Webbench代码还是很好读懂的,当然此代码也存在一些问题,比如不支持POST请求方式,只能模拟单个IP测试等等。
宿舍马上要熄灯了,写的比较着急,可能逻辑混乱些。我Github里对此源码做了非常详细的源码剖析。感兴趣的同学请查看详细的源码剖析吧。

链接地址:
https://github.com/armsword/Source/tree/master/webbench-1.5