Python TCP服务器端口复用：巧妙解决TIME_WAIT状态下的端口占用
在使用Python开发TCP服务器时，经常遇到一个难题：服务器关闭后，端口仍被占用，导致无法立即重启。本文将深入分析这个问题，并提供有效的解决方案。
问题描述：
假设服务器使用socket.socket()创建套接字，绑定到6001端口，并利用multiprocessing.pool创建进程池处理客户端请求。客户端也使用multiprocessing.pool创建进程池，向服务器发送请求。
立即学习“Python免费学习笔记（深入）”；
服务器运行一段时间后，即使手动关闭，再次启动时，仍然报错OSError: [Errno 98] Address already in use，提示6001端口已被占用。奇怪的是，lsof -i :6001找不到任何进程占用该端口，而netstat -anp | grep 6001却显示大量处于TIME_WAIT状态的连接。
问题根源分析：
根本原因在于TCP连接的TIME_WAIT状态。TCP连接关闭后，端口不会立即释放，而是进入TIME_WAIT状态，持续一段时间（通常几分钟到几十分钟）。在此期间，该端口无法被其他进程绑定。lsof显示的是当前进程打开的文件，而TIME_WAIT状态下的端口不属于任何进程，所以lsof无法显示。netstat则能显示TIME_WAIT状态的连接。
解决方案：
解决方法是在服务器代码中使用setsockopt函数设置SO_REUSEADDR参数。此参数允许在TIME_WAIT状态下重新绑定端口。修改后的服务器代码如下：
serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
serversocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) # 在bind之前添加
serversocket.bind(('0.0.0.0', port))
# ... 其他代码 ...
添加serversocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)这行代码，在绑定端口前设置SO_REUSEADDR参数，即可避免OSError: [Errno 98] Address already in use错误。
补充说明：
Linux 3.9之后的内核引入了SO_REUSEPORT参数，实现更精细的端口复用。Windows系统出于安全考虑，可能还需要设置SO_EXCLUSIVEADDRUSE参数。通常建议同时设置SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT。
