libcurl，多线程，gzip，共享DNS

Posted 2022-07-31 Redrain

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libcurl是一个不错的socket库，而且又是开源的。如果仅仅是简单的HTTP请求，那么只需要几行代码就能轻松实现。不过要用libcurl实现高效、高频率的HTTP请求就需要对libcurl有深入的了解才行。如果阅读英文无障碍的话，那么libcurl自带的示例程序和帮助文档就是最好的老师。

一、多线程HTTP请求

libcurl提供多线程和异步请求来实现大批量HTTP请求，可参见multithread.c和multi-app.c两个示例程序。这两种批量HTTP请求的方式在测试环境下都能正常运行，但使用异步请求总是会出现问题，于是将目标转向多线程请求。

多线程HTTP请求要注意的几个问题：

1. 千万不要在多线程之间共享同一个CURL对象

在libcurl中，第一步要做的就是使用curl_easy_int函数来初始化一个CURL对象，每个CURL对应一个HTTP连接。于是，在批量请求时为了省去每次进行HTTP连接的时间，会对多个HTTP请求使用同一个CURL对象。这在非多线程状态下是不会出问题的，但在多线程下则会出问题。具体原因未知，网上查找到的资料对此解释不太详细。

所以我们需要为每一个线程建立一个CURL对象：

void threadfunc( void *p )

    CURL *curl;
    
    curl = curl_easy_init();
    ...
    ...
    ...
    curl_easy_cleanup( curl );


2. 避免多个线程中同时调用curl_global_init函数

在多线程环境下，应在主线程中使用curl_global_init和curl_global_cleanup函数。

第一次调用 curl_easy_init()时，curl_easy_init 会调用 curl_global_init，在单线程环境下，这不是问题。但是多线程下就不行了，因为curl_global_init不是线程安全的。在多个线程中调用curl_easy_int，然后如果两个线程同时发现curl_global_init还没有被调用，同时调用 curl_global_init，悲剧就发生了。这种情况发生的概率很小，但可能性是存在的。

int main()

    curl_global_init( CURL_GLOBAL_ALL );

    /* 创建多线程代码 */
    ...
    ...

    curl_global_cleanup();
    return 0;


3. 域名解析的设定

引用：

libcurl 有个很好的特性，它甚至可以控制域名解析的超时。但是在默认情况下，它是使用alarm + siglongjmp 实现的。用alarm在多线程下做超时，本身就几乎不可能。如果只是使用alarm，并不会导致程序崩溃，但是，再加上siglongjmp，就要命了（程序崩溃的很可怕，core中几乎看不出有用信息），因为其需要一个sigjmp_buf型的全局变量，多线程修改它。（通常情况下，可以每个线程一个 sigjmp_buf 型的变量，这种情况下，多线程中使用 siglongjmp 是没有问题的，但是libcurl只有一个全局变量，所有的线程都会用）。 具体是类似 curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CONNECTTIMEOUT, 30L) 的超时设置（发生在域名解析阶段），导致alarm的使用，如前所述，这在多线程中是有冲突的。解决方式是禁用掉alarm这种超时， curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_NOSIGNAL, 1L)。 这样，多线程中使用超时就安全了。但是域名解析就没了超时机制，碰到很慢的域名解析，也很麻烦。文档的建议是 Consider building libcurl with c-ares support to enable asynchronous DNS lookups, which enables nice timeouts for name resolves without signals. c-ares 是异步的 DNS 解决方案。 参考：http://gcoder.blogbus.com/logs/54871550.html 

4. DNS共享

参考文章：http://blog.csdn.NET/colinw/article/details/6534025

由于每个CURL对象都会连接一次服务器，如果发送1000次HTTP请求都连接到同一服务器，libcurl就会返回大量连接错误和接收错误，为此使用DNS共享是很有必要的。

void set_share_handle(CURL* curl_handle)

    static CURLSH* share_handle = NULL;
    if (!share_handle)
    
        share_handle = curl_share_init();
    curl_share_setopt(share_handle, CURLSHOPT_SHARE, CURL_LOCK_DATA_DNS);
    
    curl_easy_setopt(curl_handle, CURLOPT_SHARE, share_handle);
    curl_easy_setopt(curl_handle, CURLOPT_DNS_CACHE_TIMEOUT, 60 * 5);


void threadfunc( void *p )

    CURL *curl;
    
    set_share_handle( curl );
    curl = curl_easy_init();
    ...
    ...
    ...
    curl_easy_cleanup( curl );


二、接收gzip数据及解压缩gzip

假如一个网页有180KB大小，使用gzip算法压缩后可能就只有60KB大小。目前绝大部分网站都支持gzip，这样用户向网站请求获取的数据是gzip格式的，下载会用户电脑后再由浏览器对gzip数据进行解压，这样可以大大提高网站的浏览速度。

要让libcurl接受gzip编码很简单，只需要加入一行代码：

curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_ENCODING, "gzip");

关键的问题是如何解压缩gzip数据，这需要用到zlib库。下面是从网上找的一个解压gzip数据的函数：

/* HTTP gzip decompress */
/* 参数1.压缩数据 2.数据长度 3.解压数据 4.解压后长度 */
int CHttp::httpgzdecompress(Byte *zdata, uLong nzdata, Byte *data, uLong *ndata)

    int err = 0;
    z_stream d_stream = 0; /* decompression stream */
    static char dummy_head[2] = 
    
        0x8 + 0x7 * 0x10,
        (((0x8 + 0x7 * 0x10) * 0x100 + 30) / 31 * 31) & 0xFF,
    ;
    d_stream.zalloc = (alloc_func)0;
    d_stream.zfree = (free_func)0;
    d_stream.opaque = (voidpf)0;
    d_stream.next_in  = zdata;
    d_stream.avail_in = 0;
    d_stream.next_out = data;
    if(inflateInit2(&d_stream, 47) != Z_OK) return -1;
    while (d_stream.total_out < *ndata && d_stream.total_in < nzdata) 
    
        d_stream.avail_in = d_stream.avail_out = 1; /* force small buffers */
        if((err = inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH)) == Z_STREAM_END) break;
        if(err != Z_OK )
        
            if(err == Z_DATA_ERROR)
            
                d_stream.next_in = (Bytef*) dummy_head;
                d_stream.avail_in = sizeof(dummy_head);
                if((err = inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH)) != Z_OK) 
                
                    return -1;
                
            
            else return -1;
        
    
    if(inflateEnd(&d_stream) != Z_OK) return -1;
    *ndata = d_stream.total_out;
    return 0;


使用示例：

//解压缩buffer中的数据
int ndesize = 1024000;//此处长度需要足够大以容纳解压缩后数据
char *szdebuffer = new char[ndesize];
memset( szdebuffer, 0, ndesize ); 
int err; //错误变量的定义
/* 执行httpgzdecompress后，会在ndesize中保存解压后的数据长度 */
err = httpgzdecompress( ( Byte* ) szbuffer.c_str(), ( uLong ) szbuffer.size(), ( Byte* ) szdebuffer, ( uLong* ) &ndesize );

if ( err == Z_OK )

    /* 成功解压 */


参考文章：

安装zlib
http://www.linuxidc.com/Linux/2012-06/61982p2.htm

gzip的压缩与解压缩
http://www.cppblog.com/woaidongmao/archive/2011/06/05/148089.html