Python Socket服务器实现：单进程、多进程、多线程与非阻塞模式详解

追风的人

发布时间：2026-10-13| 6人浏览过

原创

本文深入解析Python中四种服务器实现方式：单进程、多进程、多线程及非阻塞模式。通过对比代码示例，阐述各模型在处理并发连接时的资源消耗、性能表现及适用场景，帮助开发者根据客户端数量选择合适的并发架构，并掌握Socket编程中的关键参数设置与异常处理机制。

本文详细介绍基于Python实现的服务器程序，涵盖单进程、多进程、多线程以及非阻塞式四种典型实现方案，旨在为读者提供全面的参考与对比分析。

Python单进程服务器实现


#coding=utf-8
from socket import *
#创建套接字
serSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
#重复使用绑定信息
serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
localAddr = ('', 7788)
#绑定端口ip
serSocket.bind(localAddr)
#监听
serSocket.listen(5)
while True:
  print('－－－主进程，等待新客户端的到来－－－')
  newSocket,destAddr = serSocket.accept()
  print('－－－主进程，接下来负责数据处理[%s]－－－'%str(destAddr))
  try:
    while True:
      recvData = newSocket.recv(1024)
      if len(recvData)>0:
        print('recv[%s]:%s'%(str(destAddr),recvData))
      else:
        print('[%s]客户端已经关闭')
        break
  finally:
    newSocket.close()
serSocket.close()

核心机制总结

在单进程模式下，服务器同一时刻仅能服务于一个客户端，无法并行处理多个连接。当服务器正在为当前客户端提供服务时，若有新客户端发起connect请求，只要监听队列（listen queue）中存在空闲位置，该新连接即可建立，且客户端可尝试发送数据。然而，一旦服务器开始处理该新客户端，若调用recv接收数据时返回空值（即长度为0），则表明客户端已调用close关闭连接。因此，服务器通过检测recv返回值是否为空来判断客户端是否已下线。

Python多进程服务器实现


#coding=utf-8
from socket import *
from multiprocessing import *
from time import sleep
#处理客户端的请求并为其服务
def dealWithClient(newSocket,destAddr):
  try:
    while True:
      recvData = newSocket.recv(1024)
      if len(recvData) > 0:
        print('recv[%s]:%s' % (str(destAddr), recvData))
      else:
        print('[%s]客户端已经关闭')
        break
  finally:
    newSocket.close()
def main():
  #创建套接字
  serSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
  #重复使用绑定信息
  serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
  localAddr = ('', 7788)
  #绑定端口ip
  serSocket.bind(localAddr)
  #监听
  serSocket.listen(5)
  try:
    while True:
      print('－－－主进程，等待新客户端的到来－－－')
      newSocket,destAddr = serSocket.accept()
      print('－－－主进程，接下来负责数据处理[%s]－－－'%str(destAddr))
      client = Process(target=dealWithClient, args=(newSocket, destAddr))
      client.start()
      # 因为已经向子进程中copy了一份（引用），并且父进程中这个套接字也没有用处了
      # 所以关闭
      newSocket.close()
  finally:
    # 当为所有的客户端服务完之后再进行关闭，表示不再接收新的客户端的链接
    serSocket.close()
if __name__ == '__main__':
  main()

核心机制总结

多进程服务器通过为每个客户端连接创建独立的子进程来处理请求，从而实现同时服务多个客户端。在客户端数量较少时，这种方案可行；但当面对成百上千个并发连接时，由于每次创建进程均需消耗大量系统资源（如内存和CPU上下文切换），该方案将变得不可取。

Python多线程服务器实现


#coding=utf-8
from socket import *
from threading import Thread
from time import sleep
# 处理客户端的请求并执行事情
def dealWithClient(newSocket,destAddr):
  while True:
    recvData = newSocket.recv(1024)
    if len(recvData)>0:
      print('recv[%s]:%s'%(str(destAddr), recvData))
    else:
      print('[%s]客户端已经关闭'%str(destAddr))
      break
  newSocket.close()
def main():
  serSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
  serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR , 1)
  localAddr = ('', 7788)
  serSocket.bind(localAddr)
  serSocket.listen(5)
  try:
    while True:
      print('-----主进程，，等待新客户端的到来------')
      newSocket,destAddr = serSocket.accept()
      print('-----主进程，，接下来创建一个新的进程负责数据处理[%s]----'%str(destAddr))
      client = Thread(target=dealWithClient, args=(newSocket,destAddr))
      client.start()
      #因为线程中共享这个套接字，如果关闭了会导致这个套接字不可用，
      #但是此时在线程中这个套接字可能还在收数据，因此不能关闭
      #newSocket.close()
  finally:
    # 当为所有的客户端服务完之后再进行关闭，表示不再接收新的客户端的链接
    serSocket.close()
if __name__ == '__main__':
  main()

单进程服务器-非阻塞模式

服务器端代码逻辑如下：


#coding=utf-8
from socket import *
import time
# 用来存储所有的新链接的socket
g_socketList = []
def main():
  serSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
  serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR , 1)
  localAddr = ('', 7788)
  serSocket.bind(localAddr)
  #可以适当修改listen中的值来看看不同的现象
  serSocket.listen(1000)
  #将套接字设置为?堵塞
  #设置为?堵塞后，如果accept时，恰巧没有客户端connect，那么accept会
  #产生一个异常，所以需要try来进行处理
  serSocket.setblocking(False)
  while True:
    #?来测试
    #time.sleep(0.5)
    try:
      newClientInfo = serSocket.accept()
    except Exception as result:
      pass
    else:
      print("一个新的客户端到来:%s"%str(newClientInfo))
      newClientInfo[0].setblocking(False)
      g_socketList.append(newClientInfo)
  # 用来存储需要删除的客户端信息
  needDelClientInfoList = []
  for clientSocket,clientAddr in g_socketList:
    try:
      recvData = clientSocket.recv(1024)
      if len(recvData)>0:
        print('recv[%s]:%s'%(str(clientAddr), recvData))
      else:
        print('[%s]客户端已经关闭'%str(clientAddr))
        clientSocket.close()
        g_needDelClientInfoList.append((clientSocket,clientAddr))
    except Exception as result:
      pass
  for needDelClientInfo in needDelClientInfoList:
    g_socketList.remove(needDelClientInfo)
if __name__ == '__main__':
  main()

客户端测试代码逻辑如下：


#coding=utf-8
from socket import *
import random
import time
serverIp = input("请输入服务器的ip:")
connNum = input("请输入要链接服务器的次数(例如1000):")
g_socketList = []
for i in range(int(connNum)):
  s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
  s.connect((serverIp, 7788))
  g_socketList.append(s)
  print(i)
while True:
  for s in g_socketList:
    s.send(str(random.randint(0,100)))
  # 用来测试
  #time.sleep(1)

如需进一步了解Python网络编程细节，可参考本站相关专题：《Python Socket编程技巧总结》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python入门与进阶经典教程》及《Python文件与目录操作技巧汇总》。

希望上述关于Python程序设计的内容能对您的开发工作有所帮助。