面试题：网络编程之非阻塞Socket TCP实现细节

连接建立

创建Socket：使用socket函数创建一个非阻塞的TCP Socket，例如在Python中：

import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.setblocking(False)

发起连接：调用connect方法发起连接。由于是非阻塞模式，该方法会立即返回，返回值为-1且errno为EINPROGRESS表示连接正在进行中。

try:
    sock.connect((server_address, server_port))
except socket.error as e:
    if e.errno != errno.EINPROGRESS:
        raise

检测连接状态：使用select、poll或epoll等I/O多路复用机制检测连接是否建立成功。当Socket可写时，表示连接建立成功。例如在Python中使用select：

import select
readable, writable, exceptional = select.select([], [sock], [])
if sock in writable:
    # 连接建立成功
    pass

数据发送

发送数据：调用send方法发送数据。由于是非阻塞模式，send可能不会一次性发送完所有数据，需要循环发送。

data = b"Hello, World!"
while data:
    try:
        sent = sock.send(data)
        data = data[sent:]
    except socket.error as e:
        if e.errno == errno.EAGAIN or e.errno == errno.EWOULDBLOCK:
            # 发送缓冲区已满，等待可写事件
            readable, writable, exceptional = select.select([], [sock], [])
            if sock in writable:
                continue
        else:
            raise

处理发送缓冲区已满：当send返回-1且errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK时，表示发送缓冲区已满。此时可以使用I/O多路复用机制等待Socket可写，然后继续发送剩余数据。

数据接收

接收数据：调用recv方法接收数据。由于是非阻塞模式，recv可能不会一次性接收完所有数据，需要循环接收。

buffer = b""
while True:
    try:
        chunk = sock.recv(1024)
        if not chunk:
            break
        buffer += chunk
    except socket.error as e:
        if e.errno == errno.EAGAIN or e.errno == errno.EWOULDBLOCK:
            # 没有数据可读，等待可读事件
            readable, writable, exceptional = select.select([sock], [], [])
            if sock in readable:
                continue
        else:
            raise

处理无数据可读：当recv返回-1且errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK时，表示没有数据可读。此时可以使用I/O多路复用机制等待Socket可读，然后继续接收数据。

连接关闭

正常关闭：调用shutdown方法关闭Socket的读写功能，然后调用close方法关闭Socket。

sock.shutdown(socket.SHUT_RDWR)
sock.close()

异常关闭：在连接建立、数据发送或接收过程中，如果捕获到不可恢复的异常，如网络中断等，应及时关闭Socket以释放资源。

try:
    # 连接建立、数据收发等操作
    pass
except socket.error as e:
    # 异常处理
    sock.close()

在整个过程中，需要妥善处理各种异常情况，确保程序的稳定性和可靠性。同时，合理使用I/O多路复用机制可以提高程序的性能和并发处理能力。

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数据发送

数据接收

连接关闭