Python socket服务端超时断开

原创

mob64ca12d652c7 2024-09-16 06:02:55 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob64ca12d652c7的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

Python Socket 服务端超时断开解析

在进行网络编程时，Socket是进行数据交流的一个重要工具，尤其是在构建客户端-服务端架构时。在长时间的连接中，有时由于某些原因，服务端可能需要超时断开与客户端的连接。本文将介绍如何在Python中实现Socket服务端的超时断开，包括代码示例、相关类图及一些使用场景。

为什么需要超时断开？

在网络服务中，超时断开是为了防止无响应的客户端占用服务器资源，导致服务端无法处理新的请求。常见的场景包括：

客户端崩溃或网络异常断开。
客户端在长时间内没有发送任何数据。
服务端需要释放资源，减少长时间未活动连接。

超时断开的实现方法

在Python中，使用socket库可以轻松实现Socket通信。我们可以设置服务器Socket的超时属性，使用settimeout()方法来管理超时。

示例代码

下面是一个基本的Socket服务端示例，演示如何接收客户端连接，并在指定的超时时间后断开连接。

import socket
import time

# 定义常量
HOST = '127.0.0.1'  # 监听的IP地址
PORT = 65432        # 监听的端口

def start_server():
    # 创建一个Socket对象
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as server_socket:
        server_socket.bind((HOST, PORT))
        server_socket.listen()
        
        print(f'Serving on {HOST}:{PORT}')
        
        while True:
            # 接收连接
            conn, addr = server_socket.accept()
            print(f'Connected by {addr}')
            
            # 设置连接超时时间
            conn.settimeout(5.0)  # 设定5秒超时
            
            try:
                while True:
                    # 尝试接收数据
                    data = conn.recv(1024)
                    if not data:
                        break  # 客户端关闭连接
                    print(f'Received: {data.decode()}')
                    
                    # 发送回执
                    conn.sendall(data)
                    
            except socket.timeout:
                print(f'Connection with {addr} timed out.')
            
            finally:
                conn.close()  # 关闭与客户端的连接

if __name__ == '__main__':
    start_server()

代码解析

创建Socket：使用socket.AF_INET和socket.SOCK_STREAM分别表示IPv4和TCP协议。
绑定并监听：设置服务端的IP和端口，开始监听连接。
等待客户端连接：使用accept()方法来接受连接，并返回连接对象和客户端地址。
设置超时：通过settimeout()方法设置每个连接的超时时间。
接收数据：通过recv()来接收数据，如果客户端在超时时间内没有数据输入，则会抛出socket.timeout异常，表明连接超时。

旅行图

接下来用mermaid语法的journey来展示服务器的工作流程：

journey
    title 服务端连接流程
    section 客户端连接
      客户端发送连接请求: 5: 客户端
      服务端接受连接: 5: 服务端
    section 数据交互
      服务端等待数据: 5: 服务端
      客户端发送数据: 5: 客户端
      服务端处理数据: 5: 服务端
    section 超时处理
      服务端等待数据超时: 5: 服务端
      服务端关闭连接: 5: 服务端

类图

我们可以用mermaid语法的classDiagram来展示Socket服务端相关的类结构：

classDiagram
    class Server {
        +start_server()
        -create_socket()
        -set_timeout()
        -receive_data()
    }
    
    class Client {
        +send_data()
        +receive_data()
    }
    
    Server "1" --> "*" Client : connects