單執行緒-非阻塞-長連結

☞☜123♝發表於2019-01-02
執行緒

1. 基礎框架

def main():
    pass

if __name__ == '__main__':
    main()
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2. 建立伺服器socket

tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
tcp_server_socket.setopt()

local_addr = ("",7890)
tcp_server_socket.bind(local_addr)
tcp_server_socket.listen(128)
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socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) 在tcp的四次揮手中，如果哪一方先呼叫了close，哪一方就會等待2*MSL(最大報文壽命),在此期間，佔用的埠資源不會釋放，如果是伺服器主動close，會導致重啟後報錯“埠被佔用”，這句話的作用，設定socket當close立即釋放資源

3. 接受請求，處理請求

設定監聽套接字為非阻塞

tcp_server_socket.setblocking(False) 
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此時當監聽套接字呼叫accept的時候有兩種情況： 1. 正常接收端客戶端連結，返回一個元組（clien_socket，client_addr) 2. 報錯

client_socket_list = []
while True:
    try:
        client_socket，client_addr = tcp_server_socket.accept()
    except:
        pass
    else: 
        client_socket_list.append(client_socket)
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由於伺服器不止服務一個客戶端，所以連結進行的socket可以儲存在一個列表中，不停的輪詢

    for client_socket in client_socket_list:
        recv_data = client_socket.recv(1024)
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此時，如果clent_socket是阻塞的方式，會導致程式卡在這裡，後面的客戶端無法進行服務，所以，必須把client_socket也設定成非阻塞，此時如果呼叫clent_socket.recv(1024)會產生一下兩種情況:

1. 正常收到資料(有真實資料，空資料（客戶端呼叫了close的情況）)
2. 報錯
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    else: 
        client_socket.setblocking(False)
        client_socket_list.append(client_socket)

    for client_socket in client_socket_list:
        try:
            recv_data = client_socket.recv(1024)
        except:
            pass
        else:
            # 收到真實資料
            if recv_data:
                # 為客戶端服務
            else: # 遠端的客戶端已經關閉了
                cliet_socket.close()
                client_socket_list.remove(cliet_socket)
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在上述程式碼中，如果recv_data為空，表示客戶端主動斷開了連結，導致recv收到一個空資料包，此時對於伺服器而言，沒必要在保留和這個客戶端通訊的socket，直接關閉，並且從列表中移除

4. 為客戶端服務

由於客戶端是瀏覽器，和伺服器交流採用的是http協議 http協議包含兩大部分：

  1. 請求部分
    1. 請求行 GET /index.html HTTP/1.1 請求方法，資源路徑，http協議版本
    2. 請求頭
    3. 請求體
  2. 響應部分
    1. 響應行 HTTP/1.1 200 OK
    2. 響應頭
    3. 響應體

響應體是真正瀏覽器需要的資料，而在響應頭中，有該資料的相關描述，比如Content-Type: text/html; charset=utf-8，表示響應體是html文字資料，並且採用utf-8編碼，比如Content-Length: 128，表示響應體中資料的長度，如果伺服器希望做到長連結，必須新增這個欄位，讓瀏覽器能夠清楚驗證啥時候資料請求完畢

def server_client(clent_socket,recv_data):
    recv_data = recv_data.decode("utf-8)
    # 由於recv_data是HTTP協議的請求字串，可以按行進行分割
    request_lines = recv_data.splitlines()
    # 在請求行中獲取請求的資源路徑
    file_name = request_lines[0].split(" ")[1]
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當獲得資源路徑後，就可以在伺服器中載入資源，由於客戶端的不確定性，導致資源路徑可能是錯的，所以在讀取資源的時，需要捕獲異常

    try:
        with open(file_name,"rb") as f:
            response_body = f.read()
        # 一個完整的響應 = 響應行+響應頭+'\r\n'+響應體
        response_header = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
        
    except:
        response_body = b'file not found'
        response_header = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n"
       
    # 為了實現長連結，需要新增Content-Length
    response_header += "Content-Length: %d\r\n"%len(response_body)
    response = response_header.encode() + "\r\n"+ response_body
    client_socket.send(response)
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此時伺服器不能呼叫client_socket.close()方法，否則就是短連結，效率太低

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