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Java开发者的Python快速进修指南：网络编程及并发编程

发布时间 2023-11-27 09:39:03作者: 努力的小雨

今天我们将对网络编程和多线程技术进行讲解，这两者的原理大家都已经了解了，因此我们主要关注的是它们的写法区别。虽然这些区别并不是非常明显，但我们之所以将网络编程和多线程一起讲解，是因为在学习Java的socket知识时，我们通常会将它们结合使用，以实现服务器对多个客户端连接的阻塞IO的处理。虽然我是这样解释的，但是Python在控制连接数方面更加友好，相对于Java来说更加便捷。好了，废话不多说，让我们开始今天的讲解吧。

socket及线程

这里我将给大家举一个例子，同时也会指出一些需要注意的问题，以帮助Java同学们避免再次遇到这些坑。

import socket
import multiprocessing
import time

# 创建互斥锁
lock = multiprocessing.Lock()


# 处理客户端请求的函数
def handle_client(conn, addr):
    print(f"Connected to {addr}")
    time.sleep(100)



# 创建服务器
def create_server():
    # 创建socket对象
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    # 绑定地址和端口
    server_addr = ("localhost", 8000)
    server_socket.bind(server_addr)

    # 监听连接
    server_socket.listen(1)
    print("Server started. Listening for connections...")

    while True:
        # 接受客户端连接
        conn, addr = server_socket.accept()
        handle_client(conn, addr)
        # 创建进程处理客户端请求
        process = multiprocessing.Process(target=handle_client, args=(conn, addr))
        process.start()

if __name__ == '__main__':
    # 启动服务器
    print("启动服务器")
    create_server()

以下是客户端的代码：

import socket
import time
client = socket.socket() #创建socket对象
host = '127.0.0.1' #服务端ip
port = 8000 #服务端ip端口
client.connect((host, port)) #根据服务端地址，建立连接
print('client对象：', client) #查看socket对象属性
time.sleep(100)

#client.close() #关闭与服务端的连接

上面的例子已经涵盖了我今天要讲的内容，所以没有太多需要补充的了。不过，我可以谈一下与Java的一些区别。

首先，Python使用multiprocessing来创建多线程，当然还有其他的包可以实现相同的功能，这里就不一一赘述了。另外，还有一个需要注意的地方是，在Python中使用if __name__ == '__main__':语句时，你必须将其写在主函数中，而不要写在你定义的子函数中。为什么要这样写呢？原因是，当调用process.start()后，Python会重新执行当前文件，也就是说如果你将if __name__ == '__main__':这句话写在非主函数中，create_server()它将会被再次调用。而使用if __name__ == '__main__':语句可以判断是否是主函数执行，如果不是，则会过滤掉这部分代码。虽然这个机制可能有些令人困惑，但是去深入了解其执行原理并不是必要的，所以大家要记住这个要点。这张图显示的是再次被调用是的名字：

image

第二：在Python官网中指出，通过调用server_socket.listen(1)可以启动一个服务器，用于接受连接并将未接受的客户端连接放入等待队列中。需要注意的是，等待队列的大小由listen(n)中的参数n+1指定，并不代表实际监听到的客户端连接。如果超过队列大小的连接尝试进入，服务器将直接报错。

image

总结

今天我们学习了网络编程和多线程技术的写法区别。我们主要关注了在Java中使用socket和多线程结合实现服务器处理多个客户端连接的阻塞IO的方法，以及在Python中使用multiprocessing模块创建多线程的方式。通过一个实例来说明了这些概念，并指出了需要注意的问题。其实了解了这些基本用法后，我们还能够自己实现许多其他功能，例如了解了线程之后，就知道会有队列的概念，然后可以尝试自己实现一个生产者消费者队列。这与学习Java的路线非常相似，并且我们拥有丰富的开发经验，因此我们只需要关注语法方面的学习即可~~