埠重用

• 前言
• SO_REUSEADDR
  • 簡介
  • Python中的用法
  • golang用法
• 其他學習
• 總結

前言

服務器重啟行程時總會提示埠已經被系結的報錯，直到重試好幾次才能重啟成功，
這是因為埠尚未完全關閉的情況，這時如果不設定埠重用，則無法完成系結，因為埠還處于被別的套介面系結的狀態之中，

SO_REUSEADDR

簡介

1. 允許啟動一個監聽服務器并捆綁其眾所周知埠，即使以前建立的將此埠用做他們的本地埠的連接仍存在，這通常是重啟監聽服務器時出現，若不設定此選項，則bind時將出錯，
2. 允許在同一埠上啟動同一服務器的多個實體，只要每個實體捆綁一個不同的本地IP地址即可，對于TCP，我們根本不可能啟動捆綁相同IP地址和相同埠號的多個服務器，
3. 允許單個行程捆綁同一埠到多個套介面上，只要每個捆綁指定不同的本地IP地址即可，這一般不用于TCP服務器，
4. 允許完全重復地捆綁：當一個IP地址和埠系結到某個套介面上時，還允許此IP地址和埠捆綁到另一個套介面上，一般來說，這個特性僅在支持多播的系統上才有，而且只對UDP套介面而言（TCP不支持多播），

Python中的用法

1. 測驗原始碼

import socket

serveripaddr = '127.0.0.1'
tcp_listen_addr = (serveripaddr, 12345)
set_reuse_addr = False # True:允許重用,不會報錯.False:默認不支持重用,會報錯

sock1 = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
if set_reuse_addr:
    sock1.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock1.bind(tcp_listen_addr)
sock1.listen(1)

sock2 = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
if set_reuse_addr:
    sock2.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock2.bind(tcp_listen_addr)
sock2.listen(1)

2. 不允許埠重用有如下報錯：

Traceback (most recent call last):
  File "C:\test.py", line 17, in <module>
    sock2.bind(tcp_listen_addr)
OSError: [WinError 10048] 通常每個套接字地址(協議/網路地址/埠)只允許使用一次，

golang用法

已經看了go原始碼，沒能琢磨出不修改原始碼的方案，大家有辦法搞定，記得給我說說額，
我這邊是通過修改go原始碼，編譯出來的可執行程式默認就支持埠重用，

1. 修改原始碼：\go\src\net\sockopt_windows.go，按照如下方法加入一段代碼，

func setDefaultSockopts(s syscall.Handle, family, sotype int, ipv6only bool) error {
	if family == syscall.AF_INET6 && sotype != syscall.SOCK_RAW {
		// Allow both IP versions even if the OS default
		// is otherwise. Note that some operating systems
		// never admit this option.
		syscall.SetsockoptInt(s, syscall.IPPROTO_IPV6, syscall.IPV6_V6ONLY, boolint(ipv6only))
	}
	// 加入代碼,Start
	if family == syscall.AF_INET && sotype == syscall.SOCK_STREAM {
		syscall.SetsockoptInt(s, syscall.SOL_SOCKET, syscall.SO_REUSEADDR, 1)
	}
	// 加入代碼,End
	if (sotype == syscall.SOCK_DGRAM || sotype == syscall.SOCK_RAW) && family != syscall.AF_UNIX && family != syscall.AF_INET6 {
		// Allow broadcast.
		return os.NewSyscallError("setsockopt", syscall.SetsockoptInt(s, syscall.SOL_SOCKET, syscall.SO_BROADCAST, 1))
	}
	return nil
}

2. 修改原始碼：\go\src\net\sockopt_linux.go，按照如下方法加入一段代碼，

func setDefaultSockopts(s, family, sotype int, ipv6only bool) error {
	if family == syscall.AF_INET6 && sotype != syscall.SOCK_RAW {
		// Allow both IP versions even if the OS default
		// is otherwise. Note that some operating systems
		// never admit this option.
		syscall.SetsockoptInt(s, syscall.IPPROTO_IPV6, syscall.IPV6_V6ONLY, boolint(ipv6only))
	}
	// 加入代碼,Start
	if family == syscall.AF_INET && sotype == syscall.SOCK_STREAM {
		syscall.SetsockoptInt(s, syscall.SOL_SOCKET, syscall.SO_REUSEADDR, 1)
	}
	// 加入代碼,End
	if (sotype == syscall.SOCK_DGRAM || sotype == syscall.SOCK_RAW) && family != syscall.AF_UNIX {
		// Allow broadcast.
		return os.NewSyscallError("setsockopt", syscall.SetsockoptInt(s, syscall.SOL_SOCKET, syscall.SO_BROADCAST, 1))
	}
	return nil
}

3. 修改完原始碼，編譯時需要帶上-a強制重新編譯所以包，不然還是會使用快取的.a檔案進行編譯，例如：go build -a test.go，

其他學習

關于socket有如下5個重要元素，只要其中一個不同，那系統就能區別不同的socket連接，只要5個完全相同，則后面建立系結的代碼會報報錯，
因此實際專案中，可以由不同行程對同一個埠不同IP進行系結，例如可以同時系結“127.0.0.0:12345”和“192.168.1.10:12345”，作業系統知道只是兩個不同的系結，

總結

運用埠重用對于我來說最大的方便就是重啟行程快了很多，不用一遍遍嘗試系結埠，都不知道啥時候可以成功，
還有就是通過學習，認識到建立監聽的5個元素，只要其中一個不同，就能實體化多個socket連接，

標籤：Go

上一篇：想要做程式員必須了解的8種通用資料結構，需熟記！

下一篇：大廠面試系列(十)：MQ和分布式事務