Python で chat （fork と socket を使って）

プログラム間通信をするための勉強メモ．

socket プログラムの練習で簡単なチャット（もどき）をするためのプログラムを作ったが，会話のキャッチボールをしなければいけなかった．
つまり，一回メッセージを受信したら一回メッセージを送信する，ということの繰り返しであった．
逆に言うと，メッセージを続けて２回以上送信（あるいは受信）できなかった．

これは recv() がメッセージを受信するまで待ち状態になるため，他のことができないためである．
送信するためのメッセージを入力するための raw_input() も，キーボードからの入力を待つので入力が完了するまで他のことができない．

この点を何とかしなければならない．

これは fork を使ってマルチプロセスにすることで対応できる．
一方のプロセスが recv() で待ち状態で止まっている間，他方のプロセスは別のことができる．

前回のエントリーにメモしたように fork についても例題で動作を確認した．

これらを組み合わせてみる．

=== Server ===

=== Client ===

import os
import sys
from socket import *

HOST = ''
PORT = 50007

s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
s.bind((HOST, PORT))
s.listen(1)
(conn, addr) = s.accept()

print 'Connected by', addr

pid = os.fork()

if pid == 0:
    print "child process"
    while 1:
        msg = raw_input("> ")
        conn.send('%s' % msg )
        if msg == ".":
            break;
    sys.exit()

else:
    print "parent process"
    while 1:
        data = conn.recv(1024)

        if not data:
            print 'End'
            break
        elif data == ".":
            print "Client is closed"
            os.kill(pid, 9)
            break

        print "S Data receive: ", data

    conn.close()
    sys.exit()

import os
import sys
from socket import *

HOST = ''
PORT = 50007

s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT))

pid = os.fork()

if pid == 0:
    print "child process"
    while 1:
        msg = raw_input("> ")
        s.send('%s' % msg )
        if msg == ".":
            break
    sys.exit()

else:
    print "parent process"
    while 1:
        data = s.recv(1024)

        if not data:
            print 'End'
            break
        elif data == ".":
            print "Server is closed"
            os.kill(pid, 9)
            break

        print "C Data receive: ", data

    s.close()
    sys.exit()

サーバーもクライアントも，親プロセスでメッセージを受けて，子プロセスでメッセージを送信する．
親がメッセージ受信待機中でも子プロセスで何度でもメッセージの送信を行うことができる．
"." を入力すると，その子プロセスは終了する．"." を受け取った側のサーバーは，その側の子プロセスを閉じて，自分も終了する．この終了により相手側のサーバーも "End" を表示して終了する．

実行結果は以下のようになる．

=== Server ===

=== Client ===

6:37.amarone[11883]python server.py    
Connected by ('127.0.0.1', 53185)
parent process
child process
> S Data receive:  hello
S Data receive:  how are you?
S Data receive:  are you fine?

> I'm fine
> bye
> . 
End

6:37.amarone[11882]python client.py
parent process
child process
> hello
> how are you?
> are you fine?
> C Data receive:  I'm fine
C Data receive:  bye
Server is closed

これで，socket と fork を用いて chat のようなことができた．

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