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Python Socket单线程+阻塞模式

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Python之旅】第五篇（二）：Python Socket单线程+阻塞模式

python Socket单线程 Socket阻塞模式 串行发送

摘要：  前面第五篇（一）中的一个Socket例子其实就是单线程的，即Server端一次只能接受来自一个Client端的连接，为了更好的说明socket单线程和阻塞模式，下面对前面的例子做修改。 1.单线程+阻塞+交互式     前面的例子是单线程阻塞和非交互式的，现在改写为交互式的，即不会执行一次就结...

前面第五篇（一）中的一个Socket例子其实就是单线程的，即Server端一次只能接受来自一个Client端的连接，为了更好的说明socket单线程和阻塞模式，下面对前面的例子做修改。

1.单线程+阻塞+交互式

前面的例子是单线程阻塞和非交互式的，现在改写为交互式的，即不会执行一次就结束，希望达到的效果是，发送的数据由User输入，然后Server端进行接收。

Server端：与上个例子一样，并没有什么变化

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import socket                #导入socket类
  
HOST =''                     #定义侦听本地地址口（多个IP地址情况下），这里表示侦听所有，也可以写成0.0.0.0
PORT = 50007                 #Server端开放的服务端口
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)    #选择Socket类型和Socket数据包类型
s.bind((HOST, PORT))         #绑定IP地址和端口
s.listen(1)                  #定义侦听数开始侦听（实际上并没有效果）
conn, addr = s.accept()      #定义实例，accept()函数的返回值可以看上面的socket函数说明
  
print 'Connected by', addr
while 1:
    data = conn.recv(1024)    #接受套接字的数据
    if not data:break         #如果没有数据接收，则断开连接
    print 'revc:',data        #发送接收到的数据
    conn.sendall(data)        #发送接收到的数据
conn.close()                      #关闭套接字

Client端：

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import socket
 
HOST = '192.168.1.13'
PORT = 50007
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT))
 
while True:
    user_input = raw_input('msg to send:').strip()    #由User输入要发送的数据
    s.sendall(user_input)
    data = s.recv(1024)
    print 'Received', repr(data)
 
s.close()

演示：

步骤1：Server端运行服务端程序

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python server4.py 
===>光标在此处处于等待状态

步骤2：Client A端运行客户端程序

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python client4.py 
msg to send:The first msg.    ===>User输入数据
Received 'The first msg.'     ===>Server端返回的数据
msg to send:The second msg.
Received 'The second msg.'
msg to send:The third msg.
Received 'The third msg.'
msg to send:I'm A.
Received "I'm A."
msg to send:                  ===>继续等待User输入数据

步骤3：在Server端中观察现象

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5/[2]sec_4_ver2（单线程，交互式，阻塞模
一般演示）$ python server4.py 
Connected by ('192.168.1.13', 52645)
revc: The first msg.    ===>接收到用户发送的数据
revc: The second msg.
revc: The third msg.
revc: I'm A.
===>光标在此处处于等待状态

如果此时有另一个Client B端再连接进来，会有下面的情况：

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python client4.py 
msg to send:I'm B
===>光标在此处处于等待状态

这时如果在Client A端断开连接，则服务端也会关闭套接字，Client B端发送的数据仍然无法被Server端接收。

此时服务端即出现阻塞情况，因为服务端还和Client A处于连接状态，无法接收Client B发送的数据，这也说明了此时的Server端是单线程的。

2.单线程+阻塞+交互式的进阶演示

把上面的例子中的代码再做进一步的修改，以使得阻塞模式的现象更加明显。

Server端：

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import socket
 
HOST =''
PORT = 50007
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind((HOST, PORT))
s.listen(1)
 
while 1:
    conn, addr = s.accept()        #在循环中接受Client端连接的请求
    print 'Connected by', addr
    while True:                    #再做一个内部的循环
        data = conn.recv(1024)
        print 'Received',data
        if not data:break
        conn.sendall(data)
conn.close()

Client端：与前面例子的代码一样

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import socket
 
HOST = '192.168.1.13'
PORT = 50007
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT))
 
while True:
    user_input = raw_input('msg to send:').strip()
    s.sendall(user_input)
    data = s.recv(1024)
    print 'Received', repr(data)
 
s.close()

演示：

步骤1：Server端运行服务端程序

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python server4.py 
===>光标在此处处于等待状态

步骤2：Client A端运行客户端程序

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python client4.py 
msg to send:Hello!
Received 'Hello!'
msg to send:I'm Client A.
Received "I'm Client A."
msg to send:        ===>继续等待User输入数据

步骤3：在Server端中观察现象

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python server4.py 
Connected by ('192.168.1.13', 52647)
Received Hello!
Received I'm Client A.
===>光标在此处处于等待状态

如果此时有另一个Client B端再连接进来，会有下面的情况：

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python client4.py 
msg to send:I'm Client B.
===>光标在此处处于等待状态

Server端的状态依然为：

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python server4.py 
Connected by ('192.168.1.13', 52647)
Received Hello!
Received I'm Client A.
===>光标在此处处于等待状态

这时试图把Client A端断开：

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python client4.py 
msg to send:Hello!
Received 'Hello!'
msg to send:I'm Client A.
Received "I'm Client A."
msg to send:^CTraceback (most recent call last):
  File "client4.py", line 10, in <module>
    user_input = raw_input('msg to send:').strip()
KeyboardInterrupt

再看看Server端的情况：

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python server4.py 
Connected by ('192.168.1.13', 52647)
Received Hello!
Received I'm Client A.
Received 
Connected by ('192.168.1.13', 52648)
Received I'm Client B.    ===>成功接收到来自Client B端发送的数据
===>光标在此处处于等待状态

再看看Client B端的情况：

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xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day5$ python client4.py 
msg to send:I'm Client B.
Received "I'm Client B."
msg to send:    ===>光标在此处处于等待状态

以上的现象，再根据Server端的程序代码，就可以非常好理解单线程模式和阻塞的细节情况了，在这里是这样的：Server端接受Client A端的连接后，即把接受连接的线程释放，但此时仍然占用接收和发送数据的线程，所以Client B端虽然可以连接上Server端，但数据是无法成功被Server端接收的；当Client A端断开与Server端的连接后，Server端的接收和发送数据的线程立即被释放，之后就可以正常接收来自Client B端发送的数据了。

单线程，即数据的串行发送，会导致阻塞，上面的两个例子就非常好地演示了这个阻塞的过程，如果要解决这个问题，当然在Server端就需要支持多线程，即数据折并发。