Python网络编程（子进程的创建与处理、简单群聊工具）
前言： 昨天我们已经了解了多进程的原理以及它的实际使用 Unix/Linux操作系统提供了一个fork()系统调用，它非常特殊。普通的函数调用，调用一次，返回一次， 但是fork()调用一次，返回两次，因为操作系统自动把当前进程（称为父进程）复制了一份（称为子进程），然后，分别在父进程和子进程内返回。 子进程永远返回0，而父进程返回子进程的ID。这样做的理由是，一个父进程可以fork出很多子进程，所以， 父进程要记下每个子进程的ID，而子进程只需要调用getppid()就可以拿到父进程的ID。 Python的os模块封装了常见的系统调用，其中就包括fork，可以在Python程序中轻松创建子进程 既然是进程那么就会有运行和退出 接下来我们就来了解一下进程的退出以及处理 孤儿进程： 当 父进程优 先于子进程 退出，此时 子进程就会 成为孤儿进程 特征： 孤儿进程会被系统指定进程收养，即 系统进程会 成为 这个孤儿进程 新的父进程，系统进程 会自动处理进程 退出状态 僵尸进程： 当 子进程优 先于父进程 退出， 父进程没有 处理子进程的 退出状态 此时子进程 就会成为僵尸进程 僵尸进程会滞留部分 PCB信息 在内存中，大量的僵尸进程 会消耗系统给的 内存资源， 所以要 尽量避免僵尸进程的产生 如何避免僵尸进程的产生： 1. 父进程先退出 2.父进程 处理子进程状态 PID，status = os.wait 功能： 在父进程中 阻塞等待处理 子进程的退出 返回值： pid ：退出的那个 子进程的 PID号 status ：子进程的 退出状态 获取原来的退出状态： wait（status） pid，status = os.waitpid（pid，option） 功能：在父进程阻塞 等待处理子进程的退出 参数 ： pid -1 表示等待任意子进程退出 >0 表示等待对应PID号的子进程退出 option 0 表示阻塞等待 WNOHANG 表示非阻塞 返回值：pid 退出的那个 子进程的PID号 status 子进程的退出状态 创建二级子进程 父进程创建子进程等待进程退出 子进程创建下一个进程，然后立即退出 二级子进程成为孤儿进程 处理具体工作 multiprocessing 模块创建进程 1.需要 将要做的事情封装 为函数 2.使用multiprocessing提供的 process 创建进程对象 3.通过进程对象和process初始化进程进行 进程的设置， 绑定函数 4. 启动进程，会 自动执行绑定的函数 5 .完成进程的回收 创建进程对象： process（） 功能： 创建进程对象 参数： target： 函数对象 name 给 进程新 名称（） args： 元组 用来给target 函数位置传参 kwargs： 字典 用来给target 函数键值传参 p.start（） 功能： 启动进程， 自动运行terget 绑定函数， 此时 进程被创建 p.join（[timeout]） 功能： 等待阻塞子进程退出 参数：超时检测 如果 不使用join回收可能后 产生僵尸进程 使用multiprocessing创建进程子进程同样复制父进程的全部内存空间 之后有自己的独立空间 执行上互不干扰 子进程也有自己的PID特有资源等 使用multiprocessing创建子进程，一般父进程功能就是创建子进程 回收子进程，返回事件交给子进程完成 简单群聊： 功能： 类似QQ群聊 1.进入聊天室需要输入姓名 姓名不能重复 2.有人进入聊天室会向其他人发起通知 xxx进入聊天室 3.如果一个人发消息则其他人都能收到 xxx说：... 4.如果某个人退出聊天室也会收到通知 xxx退出聊天室 5.服务端可以喊话：此时群里所有的都能收到服务端消息 管理员说：... 服务器端： from socket import * import os, sys # 发送管理员消息 def do_child(s, addr): while True: msg = input("管理员消息:") msg = "C 管理员 " + msg s.sendto(msg.encode(), addr) # 用户登录 def do_login(s, user, name, addr): if (name in user) or name == "管理员": s.sendto("该用户已存在".encode(), addr) return s.sendto(b'OK', addr) # 通知所有人 msg = "\n欢迎 %s 进入聊天室" % name for i in user: s.sendto(msg.encode(), user[i]) # 插入user user[name] = addr def do_chat(s, user, name, data): msg = "\n{} 说: {}".format(name, data) for i in user: if i != name: s.sendto(msg.encode(), user[i]) def do_quit(s, user, name): msg = "\n%s 离开了聊天室" % name for i in user: if i == name: s.sendto(b'EXIT', user[i]) else: s.sendto(msg.encode(), user[i]) del user[name] # 删除离开的用户 # 接收客户端请求并处理 def do_parent(s): # 用于存储用户 {'Alex':('127.0.0.1',8888)} user = {} while True: msg, addr = s.recvfrom(1024) msgList = msg.decode().split(' ') if msgList[0] == 'L': do_login(s, user, msgList[1], addr) elif msgList[0] == 'C': # "C Levi [I miss you]" data = ' '.join(msgList[2:]) do_chat(s, user, msgList[1], data) elif msgList[0] == 'Q': do_quit(s, user, msgList[1]) # 创建套接字，网络连接，创建父子进程 def main(): # server address ADDR = ('0.0.0.0', 8888) # 创建套接字 s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM) s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1) s.bind(ADDR) # 创建父子进程 pid = os.fork() if pid < 0: sys.exit("创建进程失败") elif pid == 0: do_child(s, ADDR) else: do_parent(s) if __name__ == "__main__": main() 客户端： from socket import * import sys, os def login(s, ADDR): while True: name = input("请输入用户名:") msg = "L " + name s.sendto(msg.encode(), ADDR) # 接收登录结果 data, addr = s.recvfrom(1024) if data.decode() == 'OK': print("@进入聊天室@") return name else: print(data.decode()) # 发送消息 def do_child(s, name, addr): while True: text = input("发言(quit退出):") # 退出 if text.strip() == "quit": msg = "Q " + name s.sendto(msg.encode(), addr) sys.exit("退出聊天室") msg = "C %s %s" % (name, text) s.sendto(msg.encode(), addr) # 接收消息 def do_parent(s): while True: msg, addr = s.recvfrom(1024) if msg.decode() == 'EXIT': sys.exit(0) print(msg.decode() + "\n发言(quit退出):",end="") # main控制套接字的创建 def main(): if len(sys.argv) < 3: print("argv is error") return HOST = sys.argv[1] PORT = int(sys.argv[2]) ADDR = (HOST, PORT) s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM) name = login(s, ADDR) if name: pid = os.fork() if pid < 0: sys.exit("创建子进程失败") elif pid == 0: do_child(s, name, ADDR) else: do_parent(s) else: return if __name__ == "__main__": main()
