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()
