Webbench
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使用C语言编写, 代码实在太简洁,源码加起来不到600行。整个源码分析主要的分析都被我加在了代码的后面中文注释中,欢迎讨论~
webbench压测的命令:
webbench -c 300 -t 10 url
其中:-c 300 表示并发数(可以了理解成客户端),
-t 10表示时间(秒)
url 想要压测的url
下载链接:http://home.tiscali.cz/~cz210552/webbench.html
整个代码的流程图如下:
一、首先我们从主函数入手,前面几个都是初始化变量,没什么好说的,出现了一个getopt_long函数,应该有些人没有用过这个函数,我先来分析下这个函数吧~
int getopt_long(int argc, char * const argv[],const char *optstring,const struct option *longopts, int *longindex);
1、前两个参数,就是main函数的argc和argv,这两者直接传入即可,
2、optstring的格式举例说明比较方便,例如:char *optstring = "abcd:";
上面这个optstring在传入之后,getopt函数将依次检查命令行是否指定了 -a, -b, -c及 -d,(这需要多次调用getopt函数,直到其返回-1),当检查到上面某一个参数被指定时,函数会返回被指定的参数名称(即该字母),最后一个参数d后面带有冒号,: 表示参数d是可以指定值的,如 -d 100 或 -d user。
3、longopts指向的是一个由option结构体组成的数组,那个数组的每个元素,指明了一个“长参数”(即形如--name的参数)名称和性质:
struct option {
const char *name;
int has_arg;
int *flag;
int val;
};
name 是参数的名称
has_arg 指明是否带参数值,其数值可选:
no_argument (即 0) 表明这个长参数不带参数(即不带数值,如:--name)
required_argument (即 1) 表明这个长参数必须带参数(即必须带数值,如:--name Bob)
optional_argument(即2)表明这个长参数后面带的参数是可选的,(即--name和--name Bob均可)
flag 当这个指针为空的时候,函数直接将val的数值从getopt_long的返回值返回出去,当它非空时,val的值会被赋到flag指向的整型数中,而函数返回值为0
val 用于指定函数找到该选项时的返回值,或者当flag非空时指定flag指向的数据的值。
- static const struct option long_options[]=
- {
- {"force",no_argument,&force,1},
- {"reload",no_argument,&force_reload,1},
- {"time",required_argument,NULL,'t'}, //bench的测试时间 默认为30s
- {"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}
- };
4、option_index指向的变量将记录当前找到参数符合longopts里的第几个元素的描述,即是longopts的下标值。
例如对于
- while ( (opt = getopt_long(argc, argv, optstring, long_options, &option_index)) != -1)
- {
- printf("opt = %c\n", opt); //被指定的参数名称(即该字母)
- printf("optarg = %s\n", optarg); //optarg为参数的指定值
- printf("optind = %d\n", optind); //下一个将被处理到的参数在argv中的下标值。
- printf("argv[optind - 1] = %s\n", argv[optind - 1]);
- printf("option_index = %d\n", option_index); //它指向的变量将记录当前找到参数符合longopts里的第几个元素的描述,即是longopts的下标值。
- }
输入命令行test_getopt_long -reqarg 100
输出:
opt = reqarg
optarg = 100
optind = 3
argv[optind - 1] = 100
二、build_request函数
目的是对url进行处理,得到host,proxyport,request
其中request就是之后利用socket与host通信所要发送的报文。
- void build_request(const char *url)
- {
- char tmp[10];
- int i;
- bzero(host,MAXHOSTNAMELEN); //置host字符串前MAXHOSTNAMELEN个字节为零且包括‘\0’。
- 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; //找到url中:'//'的出现的位置
- /* printf("%d\n",i); */
- if(strchr(url+i,'/')==NULL) { //判断url中除去http://后是否存在'/'
- fprintf(stderr,"\nInvalid URL syntax - hostname don't ends with '/'.\n");
- exit(2);
- }
- if(proxyhost==NULL) //if里面都是为了获取端口号 主机名 和 request
- { //比如url="http://localhost:12345/test"; //if运行结束后 proxyport=12345,host=localhost
- /* get port from hostname */
- if(index(url+i,':')!=NULL &&
- index(url+i,':')<index(url+i,'/'))
- {
- strncpy(host,url+i,strchr(url+i,':')-url-i); //char *strncpy(char *destin, char *source, int
- //maxlen),把src所指由NULL结束的字符串的前n个字节复制到dest所指的数组中。
- bzero(tmp,10);
- strncpy(tmp,index(url+i,':')+1,strchr(url+i,'/')-index(url+i,':')-1);
- /* printf("tmp=%s\n",tmp); */
- proxyport=atoi(tmp);
- if(proxyport==0) proxyport=80;
- } else
- {
- strncpy(host,url+i,strcspn(url+i,"/"));
- }
- // printf("Host=%s\n",host);
- strcat(request+strlen(request),url+i+strcspn(url+i,"/"));
- } else
- {
- // printf("ProxyHost=%s\nProxyPort=%d\n",proxyhost,proxyport);
- strcat(request,url);
- }
- if(http10==1)
- strcat(request," HTTP/1.0");
- else if (http10==2)
- strcat(request," HTTP/1.1");
- strcat(request,"\r\n");
- if(http10>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);
- }
三、bench函数
该函数主要采用fork出子进程来测试网站,并且利用主进程来读取所有子进程写入的数据,每个子进程调用benchcore函数来测试存到全局变量speed faulted,
最后主进程汇总各个子线程的数据显示出来~
- /* vraci system rc error kod */
- 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); //测试网站是否能连
- 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;
- }
- /* not needed, since we have alarm() in childrens */
- /* wait 4 next system clock tick */
- /*
- cas=time(NULL);
- while(time(NULL)==cas)
- sched_yield();
- */
- /* fork childs */
- for(i=0;i<clients;i++)
- {
- pid=fork(); // 1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;
- //2)在子进程中,fork返回0;
- // 3)如果出现错误,fork返回一个负值;
- if(pid <= (pid_t) 0)
- {
- /* child process or error*/
- sleep(1); /* make childs faster */
- break;
- }
- }
- if( pid< (pid_t) 0)
- {
- fprintf(stderr,"problems forking worker no. %d\n",i);
- perror("fork failed.");
- return 3;
- }
- if(pid== (pid_t) 0)
- {
- /* I am a child */
- if(proxyhost==NULL)
- benchcore(host,proxyport,request); //bench的核心代码 子进程进入此函数测试网站,直到benchtime耗完为止
- else
- benchcore(proxyhost,proxyport,request);
- /* write results to pipe */
- f=fdopen(mypipe[1],"w");
- if(f==NULL)
- {
- perror("open pipe for writing failed.");
- return 3;
- }
- /* fprintf(stderr,"Child - %d %d\n",speed,failed); */
- fprintf(f,"%d %d %d\n",speed,failed,bytes); //各个子进程往pipe中写入测试结果
- fclose(f);
- return 0;
- } else
- {
- f=fdopen(mypipe[0],"r");
- if(f==NULL)
- {
- perror("open pipe for reading failed.");
- return 3;
- }
- setvbuf(f,NULL,_IONBF,0); //setvbuf 就是设置文件流的buffer配置,如setvbuf(input, bufr, _IOFBF, 512)是设置 input这个文件流使用 bufr
- //所指的512个字节作为 input文件的buffer, 当你操作input文件时,数据都会暂存在 bufr
- //里面,每次读input时,系统会一次性读512字节到bufr里暂存。
- speed=0;
- failed=0;
- bytes=0;
- while(1)
- {
- pid=fscanf(f,"%d %d %d",&i,&j,&k); //主进程从pipe中读取每个子进程写的数据分别读取到i,j,k中,由于pipe在空时,会被阻塞
- if(pid<2)
- {
- fprintf(stderr,"Some of our childrens died.\n");
- break;
- }
- speed+=i;
- failed+=j;
- bytes+=k;
- /* fprintf(stderr,"*Knock* %d %d read=%d\n",speed,failed,pid); */
- if(--clients==0) break; //当读取完所有子进程写入的结果后 主进程结束
- }
- fclose(f);
- printf("\nSpeed=%d pages/min, %d bytes/sec.\nRequests: %d susceed, %d failed.\n",
- (int)((speed+failed)/(benchtime/60.0f)),
- (int)(bytes/(float)benchtime),
- speed,
- failed); //输出所有子进程记录数据之和的结果
- }
- return i;
- }
四、benchcore函数
该函数主要采用socket连接、发送request、接收来测试网站,测试结果存在全局变量speed faulted,bytes
定时时间结束则退出函数~
其中关于sigaction函数的使用:
int sigaction(int signo,const struct sigaction *restrict act,struct sigaction *restrict oact);
其中signo的信息可参考:http://blog.****.net/liucimin/article/details/40507443
其中结构sigaction定义如下:
- struct sigaction{
- void (*sa_handler)(int);
- sigset_t sa_mask;
- int sa_flag;
- void (*sa_sigaction)(int,siginfo_t *,void *);
- };
sa_handler字段包含一个信号捕捉函数的地址
sa_flag标志。
- 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 */ //设定定时器,该进程benchtime之后结束测试
- sa.sa_handler=alarm_handler;
- sa.sa_flags=0;
- if(sigaction(SIGALRM,&sa,NULL)) //通过信号设置时间结束后全局变量timerexpired的值
- exit(3);
- alarm(benchtime); //alarm也称为闹钟函数,它可以在进程中设置一个定时器,当定时器指定的时间到时
- //,它向进程发送SIGALRM信号。如果忽略或者不捕获此信号
- //,则其默认动作是终止调用该alarm函数的进程。
- rlen=strlen(req);
- nexttry:while(1)
- {
- if(timerexpired) //到点后结束函数
- {
- if(failed>0)
- {
- /* fprintf(stderr,"Correcting failed by signal\n"); */
- failed--;
- }
- return;
- }
- s=Socket(host,port); //Socket是头文件中自己写的函数,返回socket连接后的结果
- if(s<0) { failed++;continue;}
- if(rlen!=write(s,req,rlen)) {failed++;close(s);continue;} //往服务器发request
- 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); //成功返回读取的字节数,出错返回-1并设置errno,如果在调read之前已到达文件末尾,则这次read返回0
- /* fprintf(stderr,"%d\n",i); */
- if(i<0) //读取失败 failed++,重新发送request读数据
- {
- failed++;
- close(s);
- goto nexttry;
- }
- else
- if(i==0) break;
- else
- bytes+=i;
- }
- }
- if(close(s)) {failed++;continue;}
- speed++;
- }
- }