linux系统实现多个进程监听同一个端口

通过 fork 创建子进程的方式可以实现父子进程监听相同的端口。

方法：在绑定端口号（bind函数）之后，监听端口号之前（listen函数），用fork（）函数生成子进程，这样子进程就可以克隆父进程，达到监听同一个端口的目的。

# 代码示例:一主一子
import socket
import select
import sys
import struct
import os
import time


if __name__ == '__main__':
    pid = os.getpid()
    s1 = socket.socket()  # 创建 socket 对象
    # host = socket.gethostname()  # 获取本地主机名
    host = '127.0.0.1'
    port1 = 12346  # 设置端口号
    # port2 = 12347

    # --关键代码--
    s1.bind((host, port1))
    pid1 = os.fork()

    print("我会被主子进程分别执行一次")
    # 也可以分别写到分子进程里
    s1.listen(5)
    # --关键代码--
    
    while True:
        if pid1 == 0:	        	
        	# s1.listen(5)
            print("子进程")
            socket1, addr1 = s1.accept()
            print(addr1)
            socket1.send("子进程响应".encode('utf-8'))
            socket1.close()
            print('结束服务端子进程')
        else:
        	# s1.listen(5)
            print("主进程")
            socket2, addr2=s1.accept()
            print(addr2)
            socket2.send("主进程响应".encode('utf-8'))
            socket2.close()
            print('结束服务端主进程')

# 代码示例：一主多子		
import socket
import select
import sys
import struct
import os
import time


if __name__ == '__main__':
    pid = os.getpid()
    s1 = socket.socket()  # 创建 socket 对象
    # host = socket.gethostname()  # 获取本地主机名
    host = '127.0.0.1'
    port1 = 12346  # 设置端口号
    # port2 = 12347
    s1.bind((host, port1))
    pid1 = os.fork()
    # s1.listen(5)
    print("我会被主子进程分别执行一次")
    while True:
        if pid1 == 0:
            s1.listen(5)
            print("子进程1")
            socket1, addr1 = s1.accept()
            print(addr1)
            socket1.send("子进程响应1".encode('utf-8'))
            socket1.close()
            print('结束服务端子进程1')
        elif pid1 != 0:
            pid2 = os.fork()
            if pid2 == 0:
                s1.listen(5)
                print("子进程2")
                socket2, addr2 = s1.accept()
                print(addr2)
                socket2.send("子进程响应2".encode('utf-8'))
                socket2.close()
                print('结束服务端子进程2')
            else:
                s1.listen(5)
                print("主进程")
                socket2, addr2 = s1.accept()
                print(addr2)
                socket2.send("主进程响应".encode('utf-8'))
                socket2.close()
                print('结束服务端主进程')	

# 试想下子进程还有子进程的写法和用法		            

惊群现象

当连接到来时，子进程、父进程都可以 accept, 这就是著名的“惊群”问题(thundering herd problem)。

在该模型下（多个子进程同时共享监听套接字）即可实现服务器并发处理客户端的连接。这里要注意的是，计算机三次握手创建连接是在内核进程里完成的，不需要应用服务进程参数的，而服务进程仅仅要做的是调用accept将已建立的连接构建对应的连接套接字connfd（可参考 http://blog.csdn.net/ordeder/article/details/21551567）。多个服务进程同时阻塞在accept等待监听套接字已建立连接的信息，那么当内核在该监听套接字上建立一个连接，那么将同时唤起这些处于accept阻塞的服务进程，从而导致“惊群现象”的产生，唤起多余的进程将影响服务器的性能（仅有一个服务进程accept成功，其他进程被唤起后没抢到“连接”而再次进入休眠）。

应用多进程多线程模型

一直疑惑一个应用app如何才能以多进程，多线程的方式运行。对于多线程可能很好理解，我们只要在进程中启用多线程的模式即可。也就是来一个请求，我们就用函数pthread_create（）启用一个线程即可。这样我们的应用就可以在单进程，多线程的模式下工作。

一个应用app通常工作在多进程，多线程的模式下，它的效率是最高的。那么我们如何才能做到多进程模式呢？经验告诉我们，如果多次启动一个进程会报错：“Address already in use!"。这是由于bind函数导致的，由于该端口号已经被监听了。

fork原理

fork时，子进程复制一份父进程的资源。然后父子进程分别执行os.fork()之后的程序

子进程中fork函数返回0，父进程中返回子进程的pid

Python的os.fork()是一个会返回两次的函数

https://www.cnblogs.com/Magic-Dev/p/11405448.html

通过linux内核的SO_REUSEPORT选项实现多个进程监听相同的端口

# reuseport.py代码

import socket
import os
#xiaorui.cc
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEPORT, 1)
s.bind(('0.0.0.0', 1234))
s.listen(1)

while True:
    conn, addr = s.accept()
    print('Connected to {}'.format(os.getpid()))
    data = conn.recv(1024)
    conn.send(data)
    conn.send(str(os.getpid()))
    conn.close()

# 启动多个进程    
nohup python reuseport.py &
nohup python reuseport.py &
nohup python reuseport.py &    

# 使用nc测试，可以得到随机的一个进程响应
echo "xiaorui" | nc localhost 1234

# 使用socat(nc的增强版)测试，可以得到随机的一个进程响应
echo "ss" | socat - tcp-connect:localhost:1234

http://xiaorui.cc/2015/12/02/使用socket-so_reuseport提高服务端性能/
https://www.jianshu.com/p/7e84a33b46e9