案例-多任务版TCP服务端程序开发

1. 需求

目前我们开发的TCP服务端程序只能服务于一个客户端,如何开发一个多任务版的TCP服务端程序能够服务于多个客户端呢?

完成多任务,可以使用线程,比进程更加节省内存资源。

2. 具体实现步骤

编写一个TCP服务端程序,循环等待接受客户端的连接请求
当客户端和服务端建立连接成功,创建子线程,使用子线程专门处理客户端的请求,防止主线程阻塞
把创建的子线程设置成为守护主线程,防止主线程无法退出。
3. 多任务版TCP服务端程序的示例代码:

import socket
import threading


# 处理客户端的请求操作
def handle_client_request(service_client_socket, ip_port):
    # 循环接收客户端发送的数据
    while True:
        # 接收客户端发送的数据
        recv_data = service_client_socket.recv(1024)
        # 容器类型判断是否有数据可以直接使用if语句进行判断,如果容器类型里面有数据表示条件成立,否则条件失败
        # 容器类型: 列表、字典、元组、字符串、set、range、二进制数据
        if recv_data:
            print(recv_data.decode("gbk"), ip_port)
            # 回复
            service_client_socket.send("ok,问题正在处理中...".encode("gbk"))

        else:
            print("客户端下线了:", ip_port)
            break
    # 终止和客户端进行通信
    service_client_socket.close()


if __name__ == '__main__':
    # 创建tcp服务端套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 设置端口号复用,让程序退出端口号立即释放
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 绑定端口号
    tcp_server_socket.bind(("", 9090))
    # 设置监听, listen后的套接字是被动套接字,只负责接收客户端的连接请求
    tcp_server_socket.listen(128)
    # 循环等待接收客户端的连接请求
    while True:
        # 等待接收客户端的连接请求
        service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        print("客户端连接成功:", ip_port)
        # 当客户端和服务端建立连接成功以后,需要创建一个子线程,不同子线程负责接收不同客户端的消息
        sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(service_client_socket, ip_port))
        # 设置守护主线程
        sub_thread.setDaemon(True)
        # 启动子线程
        sub_thread.start()


    # tcp服务端套接字可以不需要关闭,因为服务端程序需要一直运行
    # tcp_server_socket.close()
执行结果:

客户端连接成功: ('172.16.47.209', 51528)
客户端连接成功: ('172.16.47.209', 51714)
hello1 ('172.16.47.209', 51528)
hello2 ('172.16.47.209', 51714)

4. 小结

编写一个TCP服务端程序,循环等待接受客户端的连接请求

 while True:
     service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
当客户端和服务端建立连接成功,创建子线程,使用子线程专门处理客户端的请求,防止主线程阻塞

while True:
  service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept() 
  sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(service_client_socket, ip_port))
  sub_thread.start()

把创建的子线程设置成为守护主线程,防止主线程无法退出。

 while True:
     service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept() 
     sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(service_client_socket, ip_port))
     sub_thread.setDaemon(True) 
     sub_thread.start()

TCP网络应用程序的注意点介绍

当 TCP 客户端程序想要和 TCP 服务端程序进行通信的时候必须要先建立连接
TCP 客户端程序一般不需要绑定端口号,因为客户端是主动发起建立连接的。
TCP 服务端程序必须绑定端口号,否则客户端找不到这个 TCP 服务端程序。
listen 后的套接字是被动套接字,只负责接收新的客户端的连接请求,不能收发消息。
当 TCP 客户端程序和 TCP 服务端程序连接成功后, TCP 服务器端程序会产生一个新的套接字,收发客户端消息使用该套接字。
关闭 accept 返回的套接字意味着和这个客户端已经通信完毕。
关闭 listen 后的套接字意味着服务端的套接字关闭了,会导致新的客户端不能连接服务端,但是之前已经接成功的客户端还能正常通信。
当客户端的套接字调用 close 后,服务器端的 recv 会解阻塞,返回的数据长度为0,服务端可以通过返回数据的长度来判断客户端是否已经下线,反之服务端关闭套接字,客户端的 recv 也会解阻塞,返回的数据长度也为0。

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