Python網絡編程（子進程的建立與處理、簡單羣聊工具）

 

前言：

昨天咱們已經瞭解了多進程的原理以及它的實際使用

Unix/Linux操做系統提供了一個fork()系統調用，它很是特殊。普通的函數調用，調用一次，返回一次，

可是fork()調用一次，返回兩次，由於操做系統自動把當前進程（稱爲父進程）複製了一份（稱爲子進程），而後，分別在父進程和子進程內返回。

子進程永遠返回0，而父進程返回子進程的ID。這樣作的理由是，一個父進程能夠fork出不少子進程，因此，

父進程要記下每一個子進程的ID，而子進程只須要調用getppid()就能夠拿到父進程的ID。

Python的os模塊封裝了常見的系統調用，其中就包括fork，能夠在Python程序中輕鬆建立子進程

既然是進程那麼就會有運行和退出

接下來咱們就來了解一下進程的退出以及處理

 

孤兒進程：

    當 父進程優 先於子進程 退出，此時 子進程就會 成爲孤兒進程

     特徵：

          孤兒進程會被系統指定進程收養，即 系統進程會 成爲

 這個孤兒進程 新的父進程，系統進程 會自動處理進程 退出狀態

 

殭屍進程：

    當 子進程優 先於父進程 退出， 父進程沒有 處理子進程的 退出狀態

    此時子進程 就會成爲殭屍進程

     殭屍進程會滯留部分 PCB信息 在內存中，大量的殭屍進程 會消耗系統給的 內存資源，

    因此要 儘可能避免殭屍進程的產生

 

如何避免殭屍進程的產生：

    1. 父進程先退出

    2.父進程 處理子進程狀態

 

     PID，status = os.wait

       功能：

         在父進程中 阻塞等待處理 子進程的退出

       返回值：

            pid ：退出的那個 子進程的 PID號

    status ：子進程的 退出狀態

      獲取原來的退出狀態：

              wait（status）

      pid，status = os.waitpid（pid，option）

          功能：在父進程阻塞 等待處理子進程的退出

          參數 ：

                    pid    -1 表示等待任意子進程退出 

                             >0 表示等待對應PID號的子進程退出 option 

                                0 表示阻塞等待 WNOHANG 表示非阻塞 

           返回值：pid 

                        退出的那個 子進程的PID號 status 子進程的退出狀態 

 

 

建立二級子進程

• 父進程建立子進程等待進程退出
• 子進程建立下一個進程，而後當即退出
• 二級子進程成爲孤兒進程  處理具體工做

 

 

multiprocessing  模塊建立進程

  1.須要 將要作的事情封裝 爲函數

  2.使用multiprocessing提供的 process 建立進程對象

  3.經過進程對象和process初始化進程進行 進程的設置， 綁定函數

  4. 啓動進程，會 自動執行綁定的函數

  5 .完成進程的回收

 

建立進程對象：

    process（）

     功能：

        建立進程對象

      參數：

        target： 函數對象

        name 給 進程新 名稱（）

        args： 元組 用來給target 函數位置傳參

        kwargs： 字典 用來給target 函數鍵值傳參

   p.start（）

     功能：

        啓動進程， 自動運行terget 綁定函數，

       此時 進程被建立

    p.join（[timeout]）

     功能：

        等待阻塞子進程退出

      參數：超時檢測

     若是 不使用join回收可能後 產生殭屍進程

 

• 使用multiprocessing建立進程子進程一樣複製父進程的所有內存空間
• 以後有本身的獨立空間 執行上互不干擾 子進程也有本身的PID特有資源等
• 使用multiprocessing建立子進程，通常父進程功能就是建立子進程
• 回收子進程，返回事件交給子進程完成

 

 

 

 

 

 

簡單羣聊：

 

功能：

  相似QQ羣聊

  1.進入聊天室須要輸入姓名 姓名不能重複

  2.有人進入聊天室會向其餘人發起通知  xxx進入聊天室

  3.若是一我的發消息則其餘人都能收到  xxx說：...

  4.若是某我的退出聊天室也會收到通知  xxx退出聊天室

  5.服務端能夠喊話：此時羣裏全部的都能收到服務端消息  管理員說：...

 

 

服務器端：

from socket import * 
import os, sys


# 發送管理員消息
def do_child(s, addr):
    while True:
        msg = input("管理員消息:")
        msg = "C 管理員 " + msg
        s.sendto(msg.encode(), addr)


# 用戶登陸
def do_login(s, user, name, addr):
    if (name in user) or name == "管理員":
        s.sendto("該用戶已存在".encode(), addr)
        return
    s.sendto(b'OK', addr)
    # 通知全部人
    msg = "\n歡迎 %s 進入聊天室" % 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{} 說: {}".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 離開了聊天室" % name
    for i in user:
        if i == name:
            s.sendto(b'EXIT', user[i])
        else:
            s.sendto(msg.encode(), user[i])
    del user[name]  # 刪除離開的用戶


# 接收客戶端請求並處理
def do_parent(s):
    # 用於存儲用戶 {'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])


# 建立套接字，網絡鏈接，建立父子進程
def main():
    # server address
    ADDR = ('0.0.0.0', 8888)
    # 建立套接字
    s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
    s.bind(ADDR)

    # 建立父子進程
    pid = os.fork()
    if pid < 0:
        sys.exit("建立進程失敗")
    elif pid == 0:
        do_child(s, ADDR)
    else:
        do_parent(s)

if __name__ == "__main__":
    main()

 

客戶端：

from socket import * 
import sys, os


def login(s, ADDR):
    while True:
        name = input("請輸入用戶名:")
        msg = "L " + name
        s.sendto(msg.encode(), ADDR)
        # 接收登陸結果
        data, addr = s.recvfrom(1024)
        if data.decode() == 'OK':
            print("@進入聊天室@")
            return name
        else:
            print(data.decode())


# 發送消息
def do_child(s, name, addr):
    while True:
        text = input("發言(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發言(quit退出):",end="")


# main控制套接字的建立
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("建立子進程失敗")
        elif pid == 0:
            do_child(s, name, ADDR)
        else:
            do_parent(s)
    else:
        return


if __name__ == "__main__":
    main()