Webbench源码剖析

C/C++

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