SD: Esqueleto de servidor concurrente con Python (y2)

6 Feb

Continuando con programas en Python (que para eso es el lenguaje de programación de moda ), veremos un servidor que acepta múltiples peticiones de clientes, cada una de ellas, atendidas por un servicial hijo. Esta constituye la principal mejora que debíamos añadir  al código de servidor básico que vimos en la entrada referenciada.

Aunque sea solo sea un esqueleto de un proceso servidor, para que cumpla un mínimo, debe ser concurrente para que admita más de un cliente. Pensando en estos términos, en seguida nos puede venir a la memoria los Threads, pero con estos Python nos está “engañando” de forma vil. Si consultamos la información sobre implementación y threads en [1], nos daremos cuenta que, al usarlos, lo que Python estará haciendo es que en único proceso irá intercambiando la ejecución de los “hilos” que ha creado para dar la sensación que todo se está ejecutando en paralelo, pero no lo es.

Por esto, para que sea concurrente, con Python he usado procesos y no hilos (aunque podréis encontrar versiones con hilos como esta, esta y esta)

El código:

#!/usr/bin/python
#encoding:utf-8
try:
    import socket,sys,optparse
except:
    print("Error running 'import socket,sys,optparse'. Maybe you have to install some python library")
try:
    import sys,os
except:
    print("Error running 'import  sys,os'. Maybe you have to install some python library")

def comunication(connection, addr):
    print 'Connected with ' + addr[0] + ':' + str(addr[1])
    while True:
        #receive data
        try:
            data = connection.recv(1024)
            #process data
            if not data:
                break
            #elif re.match(data, "QUITn."):
            elif data == "QUITn":
                print 'Received data: ' + data + " from " + addr[0] + ':' + str(addr[1])
                reply = 'BYE'
                connection.send(reply) #send reply
                break
            else:
                print 'Received data: ' + data + " from " + addr[0] + ':' + str(addr[1])
                reply = 'OK...' + data
                connection.send(reply) #send reply
        except KeyboardInterrupt:
            print
            print "Stopped server."
            break
    connection.shutdown(socket.SHUT_RDWR)    
    return

def main():
    parser = optparse.OptionParser("usage%prog " + "-d <ip> -p <target port>")
    parser.add_option('-d', dest = 'ip', type = 'string', help = 'Please, specify the target server')
    parser.add_option('-p', dest = 'port', type = 'string', help = 'Please, specify the target port')
    parser.add_option('-q', dest = 'queue', type = 'string', help = 'Please, specify the queue size')
    parser.add_option('-P', dest = 'process', type = 'string', help = 'Please, specify the maximun number of process')
    (options, args) = parser.parse_args()
    if (options.ip == None):
        print '[-] You must specify a ip direction to listen to.'
        exit(0)
    if (options.port == None):
        print '[-] You must specify a port.'
        exit(0)
    HOST=options.ip
    PORT=int(options.port)
    if (options.queue == None):
        QUEUE=1
    else:
        QUEUE=int(options.queue)
    if (options.process == None):
        PROCESS=2
    else:
        PROCESS=int(options.process)
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  # Create a socket object
    print 'Socket created'
    try:
        s.bind((HOST, PORT)) # Bind to the port
    except socket.error , msg:
        print 'Bind failed. Error code: ' + str(msg[0]) + 'Error message: ' + msg[1]
        sys.exit()
    print 'Socket bind complete'
    s.listen(QUEUE) # Now wait for client connection
    print 'Socket now listening'
    while True:
        try:
            conn, addr = s.accept()
        except KeyboardInterrupt:
            print
            print "Stopped server."
            s.close()
            break
        except socket.error, msg:
            print "Socket error! %s" % msg
            s.close()
            break
        try:
            pid=os.fork()
            if (pid==0): #Child
                comunication(conn, addr)
                conn.close()
                s.close()
                print("Bye child")
                exit(0)
            else: #Father
                print("Made child %s..." % pid)
        except OSError, e:
            sys.stderr.write("Error making process child (fork)")
            break
if __name__ == "__main__":
    main()

Aspectos que debemos tener en cuenta de este esqueleto:

  • En la función comunication(…) es donde pondremos el manejo de la comunicación entre cliente y servidor: es decir, se implementará el protocolo de aplicación que permitirá la conversación entre cliente (para solicitar un recurso/know how) y el servidor.
  • Debemos finalizar educadamente (shutdown)
  • El código que ejecutará el hijo es el comprendido dentro del ‘if PID==0′

En la siguiente imagen se puede comprobar que al recibir 4 peticiones de servicio, el número de procesos serán 5: 4 hijos, uno por cada conexión (y que se encargan de gestionarla) y el padre que está a la espera de más peticiones. Podemos limitar el número máximo de procesos que creamos, si lo consideramos conveniente (se programa y punto 😉 )

Captura de pantalla de 2014-02-03 17:27:42Referencias:

  1. Python para todos, de Raúl González Duque
  2. Entrada con la versión sencilla del servidor

2 thoughts on “SD: Esqueleto de servidor concurrente con Python (y2)

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