前言
想法来源于博客：http://blog.jobbole.com/79023/ 里面说了值得剖析的10C语言开源项目，源码下载链接也有。注意是Linux下的C语言项目，下载完毕后使用解压命令：tar zxvf webbench-1.5.tar.gz解压，解压完毕进入目录切换到root用户安装使用。 1.make 2.make install 此时可能会出现错误提示： install: cannot create regular file `/usr/local/man/man1’: No such file or directory 这时需要自己进入/usr/local目录下创建man文件，在进入man创建man1，再次执行make install安装完成。 webbench简介
Webbench是Linux下的一个网站压力测试工具，最多可以模拟3万个并发连接去测试网站的负载能力. 它是由Lionbridge公司开发。 Webbech 能测试处在相同硬件上，不同服务的性能以及不同硬件上同一个服务的运行状况。 webBech的标准测试可以向我们展示服务器的两项内容：每分钟相应请求次数（paga/min）和每秒钟传输数据量（byte/sec）。
webbench主要的工作原理： 1. 主函数解析命令行参数，进行必要的准备工作，调用build_request设置HTTP请求报文，进入bench开始测压 2. bench函数使用fork模拟出多个客户端，调用socket并发请求，每个子进程记录自己的访问数据，并写入管道 3. 父进程从管道读取子进程的输出信息 4. 使用alarm函数进行时间控制，到时间后会产生SIGALRM信号，调用信号处理函数使子进程停止 5. 最后只留下父进程将所有子进程的输出数据汇总计算，输出到屏幕上 。
基本使用
源代码剖析
其源码主要位于socket.c和webbench.c两个文件中。如果你有socket编程相关经验，这里的源码很容易看懂。
/****************************socket.c*************************/ //文件相关信息。 /* $Id: socket.c 1.1 1995/01/01 07:11:14 cthuang Exp $ * * This module has been modified by Radim Kolar for OS/2 emx */ /*********************************************************************** module: socket.c program: popclient SCCS ID: @(#)socket.c 1.5 4/1/94 programmer: Virginia Tech Computing Center compiler: DEC RISC C compiler (Ultrix 4.1) environment: DEC Ultrix 4.3 description: UNIX sockets code. ***********************************************************************/ #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <fcntl.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h> #include <sys/time.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdarg.h> int Socket(const char *host, int clientPort) { int sock; unsigned long inaddr; struct sockaddr_in ad; //声明一个ipv4地址类型的结构体 struct hostent *hp; memset(&ad, 0, sizeof(ad)); ad.sin_family = AF_INET; //设置为流式（TCP协议数据传输方式） inaddr = inet_addr(host); //点分十进制的IP地址转换成网络中传输的二进制表示形式。 if (inaddr != INADDR_NONE) memcpy(&ad.sin_addr, &inaddr, sizeof(inaddr)); //转换后的IP设置进ad结构体。 else { hp = gethostbyname(host); if (hp == NULL) return -1; memcpy(&ad.sin_addr, hp->h_addr, hp->h_length); } ad.sin_port = htons(clientPort); //设置端口号。 sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //申请一个套接字 if (sock < 0) return sock; if (connect(sock, (struct sockaddr *)&ad, sizeof(ad)) < 0) //和刚才的ad建立连接。 return -1; return sock; } /**************************webbench.c**********************/ /* * (C) Radim Kolar 1997-2004 * This is free software, see GNU Public License version 2 for * details. * * Simple forking WWW Server benchmark: * * Usage: * webbench --help * * Return codes: * 0 - sucess * 1 - benchmark failed (server is not on-line) * 2 - bad param * 3 - internal error, fork failed * */ #include "socket.c" #include <unistd.h> #include <sys/param.h> #include <rpc/types.h> #include <getopt.h> #include <strings.h> #include <time.h> #include <signal.h> /* values */ volatile int timerexpired=0; //用来检测测试时长是否达到指定时长 int speed=0; //记录得到服务器响应的数量 int failed=0; //记录失败的数量 int bytes=0; //记录读取成功的字节数 /* globals */ int http10=1; /* 0 - http/0.9, 1 - http/1.0, 2 - http/1.1 */ /* Allow: GET, HEAD, OPTIONS, TRACE */ #define METHOD_GET 0 #define METHOD_HEAD 1 #define METHOD_OPTIONS 2 #define METHOD_TRACE 3 #define PROGRAM_VERSION "1.5" int method=METHOD_GET; //设置请求方法为GET int clients=1; //默认只有一个客户端访问服务器，可通过-c选项设置客户端数量 int force=0; //是否需要等待服务器端返回数据，初始化0表示要等待 int force_reload=0; //是否需要缓存页面，0表示缓存，1表示不缓存 int proxyport=80; //代理服务器的端口 char *proxyhost=NULL; //代理服务器的IP int benchtime=30; //默认的压力测试时长为30S /* internal */ int mypipe[2]; //声明管道，父进程要从管道里读取子进程的输出信息 char host[MAXHOSTNAMELEN]; //服务器IP #define REQUEST_SIZE 2048 char request[REQUEST_SIZE]; //请求报文 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} }; /* prototypes */ static void benchcore(const char* host,const int port, const char *request); static int bench(void); static void build_request(const char *url); //时钟信号的处理函数，webbench采用时钟信号的方式控制对服务端的访问时长，函数中将timerexpired设置为1，执行时检测此变量为1时停止对服务器端的访问。 static void alarm_handler(int signal) { timerexpired=1; } //当命令行参数传入不正确时调用usage函数提示用户怎么用。 static void usage(void) { fprintf(stderr, "webbench [option]... URL\n" " -f|--force Don't wait for reply from server.\n" " -r|--reload Send reload request - Pragma: no-cache.\n" " -t|--time <sec> Run benchmark for <sec> seconds. Default 30.\n" " -p|--proxy <server:port> Use proxy server for request.\n" " -c|--clients <n> Run <n> HTTP clients at once. Default one.\n" " -9|--http09 Use HTTP/0.9 style requests.\n" " -1|--http10 Use HTTP/1.0 protocol.\n" " -2|--http11 Use HTTP/1.1 protocol.\n" " --get Use GET request method.\n" " --head Use HEAD request method.\n" " --options Use OPTIONS request method.\n" " --trace Use TRACE request method.\n" " -?|-h|--help This information.\n" " -V|--version Display program version.\n" ); }; int main(int argc, char *argv[]) { int opt=0; int options_index=0; char *tmp=NULL; //使用时没有传参调用usage if(argc==1) { usage(); return 2; } //getopt_long是对命令行进行解析的库函数，参数挨个解析，解析完毕会返回-1,可通过man 3 getopy_long查看用法 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; //传进来的时长保存给benchtime变量 case 'p': /* proxy server parsing server:port */ tmp=strrchr(optarg,':'); //查找冒号在optarg字符串中最后一次出现的位置，实际在找端口号 proxyhost=optarg; if(tmp==NULL) { break; } if(tmp==optarg) //没有输入IP { fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s: Missing hostname.\n",optarg); return 2; } if(tmp==optarg+strlen(optarg)-1) //没有输入端口号 { fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s Port number is missing.\n",optarg); return 2; } *tmp='\0'; proxyport=atoi(tmp+1);break; //将端口号存在proxyport变量中 case ':': case 'h': case '?': usage();return 2;break; case 'c': clients=atoi(optarg);break; //客户端数量存在clients变量中 } } //optind 被 getopt_long 设置为命令行参数中未读取的下一个元素下标值 if(optind==argc) { fprintf(stderr,"webbench: Missing URL!\n"); usage(); return 2; } //如果指定客户端数量为0，则重新设置为1。 if(clients==0) clients=1; //如果指定访问时长为0S，则设置为60S if(benchtime==0) benchtime=60; /* Copyright */ fprintf(stderr,"Webbench - Simple Web Benchmark "PROGRAM_VERSION"\n" "Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.\n" ); //构造http请求 build_request(argv[optind]); //以下到函数结束为输出到屏幕的提示信息 /* print bench info */ printf("\nBenchmarking: "); switch(method) { case METHOD_GET: default: printf("GET");break; case METHOD_OPTIONS: printf("OPTIONS");break; case METHOD_HEAD: printf("HEAD");break; case METHOD_TRACE: printf("TRACE");break; } printf(" %s",argv[optind]); switch(http10) { case 0: printf(" (using HTTP/0.9)");break; case 2: printf(" (using HTTP/1.1)");break; } printf("\n"); if(clients==1) printf("1 client"); else printf("%d clients",clients); printf(", running %d sec", benchtime); if(force) printf(", early socket close"); if(proxyhost!=NULL) printf(", via proxy server %s:%d",proxyhost,proxyport); if(force_reload) printf(", forcing reload"); printf(".\n"); //bench函数用来开始压力测试，完成后返回结果 return bench(); } void build_request(const char *url) { char tmp[10]; int i; //初始化，将指定内存的前n块清零。void bzero(void *s, int n) bzero(host,MAXHOSTNAMELEN); bzero(request,REQUEST_SIZE); //判断应该使用的http协议版本 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; //获得请求方法 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; } //拼接上一个空格 strcat(request," "); //判断URL合法性 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); } //判断是否是http协议，webbench只支持http 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 */ //找到IP/域名开始的位置 i=strstr(url,"://")-url+3; /* printf("%d\n",i); */ //域名或者IP都必须以/作为结束标志 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 */ //主机加端口的访问方式：eg：http://127.0.0.1:8080/ //char *index(const char *s, int c);index函数返回字符C第一次出现的位置 if(index(url+i,':')!=NULL && index(url+i,':')<index(url+i,'/')) { strncpy(host,url+i,strchr(url+i,':')-url-i); 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 //没有端口号的访问方式：eg：http://www.baidu.com/ { 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); //有代理主机 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"); //设置为短连接的方式 /* add empty line at end */ if(http10>0) strcat(request,"\r\n"); // printf("Req=%s\n",request); } /* vraci system rc error kod */ static int bench(void) { int i,j,k; pid_t pid=0; FILE *f; /* check avaibility of target server */ 检测测试的地址是否合法 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 */ //创建管道 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 */ //传进来几个客户端，就fork多少子进程 for(i=0;i<clients;i++) { pid=fork(); if(pid <= (pid_t) 0) { /* child process or error*/ sleep(1); /* make childs faster */ break; //创建完毕跳出循环，否则创建出来的子进程也会继续fork子进程 } } //fork失败打印错误消息 if( pid< (pid_t) 0) { fprintf(stderr,"problems forking worker no. %d\n",i); perror("fork failed."); return 3; } //子进程 if(pid== (pid_t) 0) { /* I am a child */ //子进程发起实际的请求 if(proxyhost==NULL) benchcore(host,proxyport,request); else benchcore(proxyhost,proxyport,request); /* write results to pipe */ //打开管道的写端 f=fdopen(mypipe[1],"w"); if(f==NULL) { perror("open pipe for writing failed."); return 3; } /* fprintf(stderr,"Child - %d %d\n",speed,failed); */ //将执行结果写进管道 fprintf(f,"%d %d %d\n",speed,failed,bytes); fclose(f); return 0; } else //父进程 { f=fdopen(mypipe[0],"r"); //打开管道读端 if(f==NULL) { perror("open pipe for reading failed."); return 3; } setvbuf(f,NULL,_IONBF,0); speed=0; failed=0; bytes=0; while(1) { pid=fscanf(f,"%d %d %d",&i,&j,&k); //从管道中读取子进程写进来的数据 if(pid<2) { fprintf(stderr,"Some of our childrens died.\n"); break; } speed+=i; //统计速度 failed+=j; //统计失败的字节数 bytes+=k; //统计传输的比特数 /* fprintf(stderr,"*Knock* %d %d read=%d\n",speed,failed,pid); */ //若读完了所有的子进程则退出 if(--clients==0) break; } fclose(f); //向屏幕打印最终结果 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); } return i; } 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 */ //安装信号，设置信号发生时的处理函数 sa.sa_handler=alarm_handler; sa.sa_flags=0; //设置闹钟 if(sigaction(SIGALRM,&sa,NULL)) exit(3); alarm(benchtime); //计时，benchtime时间后产生闹钟信号 rlen=strlen(req); //计算请求报文的大小 nexttry:while(1) { if(timerexpired) //闹钟的处理函数会将timerepired变量置为1. { if(failed>0) { /* fprintf(stderr,"Correcting failed by signal\n"); */ failed--; } return; } s=Socket(host,port); //调用socket.c的Socket函数建立tcp连接 ,返回套接字s if(s<0) { failed++;continue;} //向服务器端发送请求 if(rlen!=write(s,req,rlen)) {failed++;close(s);continue;} //对http0.9做特殊处理 if(http10==0) if(shutdown(s,1)) { failed++;close(s);continue;} if(force==0) //表示要接收服务器返回的数据 { /* read all available data from socket */ while(1) { if(timerexpired) break; i=read(s,buf,1500); //从服务器端读数据，保存到buf /* fprintf(stderr,"%d\n",i); */ if(i<0) //读完了 { failed++; close(s); goto nexttry; } else if(i==0) break; else bytes+=i; } } if(close(s)) {failed++;continue;} speed++; } }前后总共不到600行代码，却可以完美的对网站进行压力测试，简单却实用。 也许只看注释并不能搞懂整个的框架，我画一个流程图示意一下。
