tcp异常关闭后端口被占用情况的解决

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解决进程结束后端口仍然被占用的问题

socket分配

一个服务端进程向操作系统申请一个 socket 来监听，但是当进程退出后，还未关闭的连接不会立即消失，而是会留给操作系统处理。操作系统会尝试关闭这个连接。但是如果关闭时出现问题，这个连接就会一直处于 TIME_WAIT 或其他非正常状态，而这是相应的端口还处于占用状态，如果这个时候再重新启动这个服务端程序，就会出现地址被占用的情况。

案例

测试代码：

import socket

s = socket.socket()
s.bind(('0.0.0.0', 12345))
s.listen()
(client, addr) = s.accept()
print(client)
print(addr)

使用 nc 进行连接：

nc 127.0.0.1 12345

服务端会打印 client 和 addr ，然后正常退出，但是此时使用 netstat -anop | grep 12345 查看，发现对应连接并没有被立即释放

tcp        0      0 127.0.0.1:12345         127.0.0.1:59408         TIME_WAIT   -                    timewait (28.18/0/0)

此时再次启动服务端，发现报错了：

Traceback (most recent call last):
  File "server.py", line 5, in <module>
    s.bind(('0.0.0.0', 12345))
OSError: [Errno 98] Address already in use

解决方案

使用 setsockopt ：

import socket

s = socket.socket()
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
s.bind(('0.0.0.0', 12345))
s.listen()
(client, addr) = s.accept()
print(client)
print(addr)

此时就不会出现地址被占用的提示了

在 c 中也有一样的方法，只是方法声明不同， c 版的用法为

struct sockaddr_in addr;

addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(12345);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

int s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int reuse = 1;
setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse));
bind(s, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr))
listen(s, )

struct sockaddr_in in_addr;
int len = sizeof(in_addr);
int client = accept(socket, (struct sockaddr *) in_addr, &len);
//handle client
//...

其他

• 发现除了 SO_REUSEADDR 之外还有一个 SO_REUSEPORT 的选项，查询后得知是 BSD 独有的， Linux 并不能用
• 如果是客户端绑定端口用这个属性可能会出现刚连接上服务器就莫名其妙收到一个 FIN 的问题，导致其立即关闭，因此客户端使用此选项时需注意

参考链接

小议socket关闭
PortProtection