非阻塞套接字 Python

简介

在 Python 编程中，套接字（socket）是一种常见的用于网络通信的工具。默认情况下，套接字会阻塞当前线程的执行，直至网络请求完成。但是，在某些情况下，我们希望套接字在等待请求完成时不会阻塞主线程，这时就要使用非阻塞套接字。

非阻塞套接字在等待请求完成时不会阻塞主线程，而是会立即返回一个错误代码（如 EWOULDBLOCK 或 EAGAIN）。这样，主线程可以利用这段时间执行其他任务，待请求完成后再特别处理。这种机制同样适用于异步（Asynchronous）编程模型。

使用场景

非阻塞套接字适合于以下场景：

• 服务器需要同时与多个客户端保持通信，并且希望在一个线程中完成操作。
• 客户端需要保持连接并等待服务器的数据响应，但是又需要保持 UI 界面的响应性。

示例代码

以下是在 Python 中实现非阻塞套接字的示例代码：

import socket

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.setblocking(False)

HOST = ''  # 使用任意可用的地址
PORT = 8080
BUFFER_SIZE = 1024

server_socket.bind((HOST, PORT))
server_socket.listen(5)

print('等待客户端连接')

while True:
    try:
        conn, addr = server_socket.accept()
        print('连接成功：', addr)
        
        conn.setblocking(False)
        data = conn.recv(BUFFER_SIZE)
        if data:
            print(f'接收到来自客户端的消息：{data}')
        
        conn.sendall(b'Server Response')
    except socket.error as e:
        print(e)

在上述代码中，我们首先创建一个套接字对象 server_socket，并将其设置为非阻塞模式。然后，使用 bind 方法绑定一个地址和端口，并使用 listen 方法开始监听客户端连接请求。

接下来，我们使用一个循环不断地接受客户端连接，并将新连接对象 conn 设置为非阻塞模式。然后，我们尝试接收客户端发送的数据，如果有数据则输出到控制台，并向客户端发送一个简单的响应消息。

需要注意的是，在非阻塞模式下，accept 和 recv 方法会抛出 socket.error 异常。因此我们使用了 try...except 语句来捕获异常并打印异常信息。

结论

使用非阻塞套接字能够提高 Python 编程的效率和响应速度，并且更加灵活。注意，在使用非阻塞套接字时需要特别处理异常情况。