webbench源码剖析

webbench是一种网站的压力测试工具，它是由Lionbridge公司开发，wenbench的标准测试可以向我们展示两项内容：每秒钟相应的请求数和每秒钟传输的数据量；。webbench不但能具有便准静态页面的测试能力，还能对动态页面（ASP,PHP,Java,CGI）进行测试的能力。还有就是他支持对含有SSL的安全网站例如电子商务网站进行静态或动态的性能测试。
Webbench最多可以模拟3万个并发连接去测试网站的负载能力。
webbench的源码很简单，只有socket.c和webbench.c两个文件，加起来也就500行左右的代码。

webbench的主要过程就是通过fork函数创建子进程，通过子进程去请求http，并将结果写入管道问件，父进程从管道文件中读出数据然后打印。

主要步骤：
main()函数：

调用usage()函数：打印输入提示信息
getopt_long检查输入参数，并设置对应的选项，例如-t 30s,-c 1;
build_request函数，该函数的功能是创建HTTP的请求报文request(全局变量)；请求行+首部行+空行
打印输出信息（方法、版本行、URL）
调用bench()函数，创建管道和子进程，对HTTP进行测试
-调用benchcore()函数，进行HTTP测试
- 调用socket.c文件中的Socket函数，进行tcp的请求连接

socket.c
/* $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.cprogram:      popclientSCCS ID:      @(#)socket.c    1.5  4/1/94programmer:   Virginia Tech Computing Centercompiler:     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;struct hostent *hp;memset(&ad, 0, sizeof(ad));ad.sin_family = AF_INET;inaddr = inet_addr(host);if (inaddr != INADDR_NONE)memcpy(&ad.sin_addr, &inaddr, sizeof(inaddr));else{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;
}

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;
int speed=0;
int failed=0;
int bytes=0;
/* 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;//全局变量，指定http方法
int clients=1;//并发运行客户端的数量，默认是1
int force=0;//是否等待服务器响应，默认为不等待
int force_reload=0;
int proxyport=80;//代理服务器的端口号，默认80
char *proxyhost=NULL;//代理服务器的地址
int benchtime=30;//运行时间，默认为30s，可以通过-t修改
/* internal */
int mypipe[2];//为了创建管道
char host[MAXHOSTNAMELEN];
#define REQUEST_SIZE 2048
char request[REQUEST_SIZE];//struct option结构体，配合getopt_long函数使用
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);//对http请求进行测试
static int bench(void);//调用子进程和管道，调用测试http函数
static void build_request(const char *url);//创建http请求static void alarm_handler(int signal)
{timerexpired=1;
}   static void usage(void)//打印提示输入的帮助信息
{fprintf(stderr,"webbench [option]... URL\n""  -f|--force               Don't wait for reply from server.\n"//不等待服务器端的回应"  -r|--reload              Send reload request - Pragma: no-cache.\n"//发送重新请求编译指示"  -t|--time <sec>          Run benchmark for <sec> seconds. Default 30.\n""  -p|--proxy <server:port> Use proxy server for request.\n"//使用代理服务请求"  -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[])//main函数
{int opt=0;int options_index=0;char *tmp=NULL;if(argc==1)//输入命令格式错误，打印提示消息{usage();return 2;}
//检查输入参数，并设置对应的选项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);//打印版本信息 PROGRAM_VERSION是宏case 't': benchtime=atoi(optarg);break;  //修改运行时间，optarg表示命令后面的参数 webbench -t 30,30表示optarg    case 'p': /* proxy server parsing server:port */tmp=strrchr(optarg,':');//strrchr()查找字符在指定字符串中从后面开始第一次出现的位置proxyhost=optarg;//设定地址if(tmp==NULL){break;//没有设定p选项}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;}*tmp='\0';proxyport=atoi(tmp+1);break;case ':':case 'h':case '?': usage();return 2;break;case 'c': clients=atoi(optarg);break;//并发运行的客户端}}//optind为对应参数的下标位置if(optind==argc) {fprintf(stderr,"webbench: Missing URL!\n");usage();return 2;}if(clients==0) clients=1;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");
//使用中，最后为URL，对应为URL的位置，webbench -c 100 http://baidu.com:80/build_request(argv[optind]);//创建http请求(实际行就是构建了http的请求报文request)//打印一些输出的信息方法、HTTP版本号、并发运行客户端的数量、运行时间、/* 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");elseprintf("%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");return bench();//创建管道和子进程，对HTTP请求进行测试
}void build_request(const char *url)
{char tmp[10];int i;bzero(host,MAXHOSTNAMELEN);//置字符串host前MAXHOSTNAMELEN字节为0，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;}//请求行信息：方法+空格+URL+空格+HTTP版本+CRLFstrcat(request," ");if(NULL==strstr(url,"://"))//strstr判断是否有子串{fprintf(stderr, "\n%s: is not a valid URL.\n",url);//若无"://",则为非法的URLexit(2);}if(strlen(url)>1500)//URL太长，非法{fprintf(stderr,"URL is too long.\n");exit(2);}//从url中获取代理服务器的地址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;//获得IP地址起始位置距离URL的偏移量/* printf("%d\n",i); */if(strchr(url+i,'/')==NULL) {//查找字符串中首次出现字符的位置fprintf(stderr,"\nInvalid URL syntax - hostname don't ends with '/'.\n");exit(2);}
//获取代理服务器的端口号if(proxyhost==NULL){/* get port from hostname */if(index(url+i,':')!=NULL &&index(url+i,':')<index(url+i,'/')){strncpy(host,url+i,strchr(url+i,':')-url-i);//获取IP地址bzero(tmp,10);strncpy(tmp,index(url+i,':')+1,strchr(url+i,'/')-index(url+i,':')-1);//获取:与/之间的值，即端口号/* printf("tmp=%s\n",tmp); */proxyport=atoi(tmp);if(proxyport==0) proxyport=80;} else//不存在端口号的情况下{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);//若代理服务器的ip不为NULL，则不需要哦经过URL解析出IP地址，直接加上URL}if(http10==1)strcat(request," HTTP/1.0");else if (http10==2)strcat(request," HTTP/1.1");strcat(request,"\r\n");//以上是HTTP请求报文的请求行信息request//在空行之前以下是头部信息 (首部字段: 值\r\n)if(http10>0)strcat(request,"User-Agent: WebBench "PROGRAM_VERSION"\r\n");//版本行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");//空行信息/* add empty line at end */if(http10>0) strcat(request,"\r\n"); // printf("Req=%s\n",request);
}
//创建管道和子进程，对HTTP请求进行测试
/* 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);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();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)//子进程，调用benchcore函数对http请求测试，获得speed、failded、bytes参数，写入管道文件{/* I am a child */if(proxyhost==NULL)benchcore(host,proxyport,request);//对HTTP请求进行测试elsebenchcore(proxyhost,proxyport,request);/* write results to pipe */f=fdopen(mypipe[1],"w");//fdopen取一个现存的文件描述符，并使一个标准的I/O流与该描述符结合，常用于由创建管道和网络通信通道函数获得描述符，因为这些特殊的文件不能用I/O标准I/O函数fopen函数打开。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);fclose(f);return 0;} else{//父进程---从管道文件中读取数据输出f=fdopen(mypipe[0],"r");if(f==NULL) {perror("open pipe for reading failed.");return 3;}setvbuf(f,NULL,_IONBF,0);//_IONBF表示无缓存，直接从流中读入数据或直接向流中写入数据，而没有缓冲区speed=0;failed=0;bytes=0;while(1)//父进程读取管道数据，并做加法{pid=fscanf(f,"%d %d %d",&i,&j,&k);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;}fclose(f);
//输出测试结果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;
}
//对http进行测试，得到speed、Bytes 、failed
void benchcore(const char *host,const int port,const char *req)
{int rlen;char buf[1500];//存放服务器请求所返回的数据int s,i;struct sigaction sa;/* setup alarm signal handler */sa.sa_handler=alarm_handler;//设置定时器，信号处理函数sa.sa_flags=0;/*sigaction(),检查或修改与指定信号相关联的处理动作*///超时会产生SIGALRAM信号，调用alrm_handler函数处理信号if(sigaction(SIGALRM,&sa,NULL))exit(3);alarm(benchtime);//开始设置闹钟，开始计时/*alarm(),设置信号SIGALRM在经过seconds指定的秒数之后传递给当前的进程，如果seconds=0,表示取消闹钟，并将剩下的时间返回*/rlen=strlen(req);nexttry:while(1)//包含goto语句的while循环{if(timerexpired){//计时结束，产生信号，信号处理函数将timerexpired置为 1，退出函数if(failed>0){/* fprintf(stderr,"Correcting failed by signal\n"); */failed--;}return;}s=Socket(host,port); //调用socket.c文件中的Socket函数，建立TCP的连接                         if(s<0) { failed++;continue;} if(rlen!=write(s,req,rlen)) {failed++;close(s);continue;}//强向套接字文件中写入请求，和原请求长度不等，失败if(http10==0) //针对HTTP/0.9班版本的特殊处理，HTTP0.9是端连接，一次只能进行一次HTTP请求if(shutdown(s,1)) { failed++;close(s);continue;}/*shutdown(int sockfd,int how):用于任何类型的套接口禁止接收、禁止发送或禁止收发数据
how :
SHUT_RD(0):禁止读操作
SHUT_WR(1):禁止写操作
SHUT_RDWR(2):禁止读写
返回值：当没有错误发生，返回0，否则返回错误码*/if(force==0) {/* read all available data from socket */while(1){if(timerexpired) break; //超时，退出i=read(s,buf,1500);//从socket中读取数据/* fprintf(stderr,"%d\n",i); */if(i<0) //读取数据失败{ failed++;close(s);goto nexttry;//跳转下次循环}else//读取数据成功if(i==0) break;elsebytes+=i;}}if(close(s)) {failed++;continue;}speed++;//HTTP请求成功}
}

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