ひとつのプログラムでサーバーとクライアントを両持ちする方法(sockets)

Question

前提・実現したいこと

pythonのsocketsモジュールを使って、送受信」ができるようなプログラムを作っています。サーバーのプログラムとクライアントのプログラムを両立させるためにはどうすればいいでしょうか。

該当のソースコード

import socket
import socketserver

#サーバー
class TCPHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        print(self.request.recv(1024).strip().decode())
        self.request.send(("hello world").encode("utf-8"))
ip = socket.gethostbyname(socket.gethostname())

HOST = ip
PORT = 34567
socketserver.TCPServer.allow_reuse_address = True
server = socketserver.TCPServer((HOST, PORT), TCPHandler)
try:
    server.serve_forever()  
except KeyboardInterrupt:
    pass
server = socketserver.TCPServer((HOST, PORT), TCPHandler)
server.serve_forever()
self.request.recv(1024).strip().decode()
("hello world").encode("utf-8")

#クライアント
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  
sock.connect((HOST,PORT))   
sock.send(('Hello Raspberry').encode("utf-8"))    
receivedstr=sock.recv(1024)
print(receivedstr.decode())
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  
sock.connect((HOST,PORT))
receivedstr=sock.recv(1024) 

引用:https://elsammit-beginnerblg.hatenablog.com/entry/2020/12/19/185338

試したこと

サーバーのプログラムとクライアントのプログラムを同じところに書きましたが。うまくいきません。

Comments

[otn]

どういう処理をしたいのかを、日本語でちゃんと書きましょう。

[AbeTakashi]

うまくいかないと言われても何が起きてるか分からないので、具体的に何がどううまくいかないのか？（例えばエラーメッセージが出てるなら、そのエラーメッセージを質問文内に含めるなど）

またteratail初めたばかりだと思いますので、今一度こちらのページを参考にされて、質問文に必要な情報を追記してください。

参考）
https://teratail.com/help/question-tips

現状だとちょっと答えが出そうにないというか、エスパーが出てくるのを頼るしかない状況です。

追記）
なんとなくやりたいことは分かるのですが、サーバとクライアントまったく同じソースコードで動かそうとするのは無理があるかな？という気もしてます。Socket通信ならどっちから繋ぎににいくだけで、双方向のデータの送受信はできると思いますけど、あえてこういうことをされる意味がたぶん誰にも伝わらない気がしています。

[FIC-d]

エラーメッセージが出るわけではありません

[AbeTakashi]

エラーメッセージが出ないということは分かりましたが、うまくいかないというだけではとにかく状況がわからなすぎて回答者に伝わりませんので、その辺の情報をもっと質問文に追記した方が良いと思いますよ。

上でも書きましたが、Socket通信は通常はどちらかがクライアント、どちらかがサーバーになって1つの接続で互いに送受信するのがわりと一般的だと思いますが、このプログラムはそれぞれがクライアントとサーバになって接続2本にしようとしてるように見受けられます。一般的な方法じゃないと思うので、otnさんも書いていますがどういう目的でどういう処理をしたいのか（なぜ、このような一般的な方法じゃないことをあえて選択しているのか？）も質問文内にしっかり記載した方がいいと思います。

質問文は追記や更新ができます。

[FIC-d]

一般的なのは例えば何でしょうか？

[AbeTakashi]

一般的な方法はすでに書いてます。参考サイトもその方法で書かれてるのに、なぜともに両方がクライアントとサーバーになる方法で通信を試みるのかがちょっと分かりません（確かにそういう実装が必要な場合もあるのですが、何となくですが必要がないのに実装しようとしてるように見えます）

軽くソースコード見た限りだとともに受信待ちになって、送信の処理までちゃんと進んでるのかな？とも思いますし、その辺もしっかり確認した方が良いのでは？とも思います。かつ、その点は質問文にもしっかり説明を入れた方が良いと思います。

[FIC-d]

分かりました。ちょっと考えてみます。

Answer 1

これまでのコメントでのやりとりの内容やソースコードを眺めてみて、なんとなくですがこういうことをしたいのかな？と思ったのが、両方とも任意のタイミングでデータを送信したり受け取ったりし、そのデータを任意のタイミングで非同期に処理したいのかな？という風に感じました（この説明を追記してほしかったことをコメントでお伝えしていたのですが、残念ながら出てこなかったのでこちらで勝手に解釈しました）。

であれば、たしかに両方ともクライアントとサーバの両機能を入れる実装をするパターンもありますが、前述の通りでバカ正直にやるとコネクションを2本張る必要があります。ポート番号を使い分けるなどの対策も必要で、おそらくクライアントとサーバまったく同じソースコードで動くというはやはり無理があるでしょう。

あと、Socket通信に関してはブロッキングで扱うかノンブロッキングで扱うかを考えないといけません。書かれているソースはおそらくブロッキングで扱っているので（pythonでソケットを扱ったことないので詳しくないのですが、server.serve_forever()の部分はブロッキングしてると思います）、キーを押した瞬間にサーバ機能は停止してクライアントだけの機能になると思われます。なので、この点に関しても両方に同じソースコードを置いて機能するというのは無理がありそうに思います。

サーバ機能とクライアント機能を両立させるにはマルチスレッドとキューを利用する方法（こっちがわりと一般的かとおもいます）、ノンブロッキングにする方法があるようです（こっちの方法は私にも良く分かりません）。

参考）
https://blog.amedama.jp/entry/2017/03/29/080000

もしやりたいことが違っているようでしたらごめんなさいですが、ブロッキングの概念、マルチスレッドやキューの処理を学ばれると、お望みのことができるようになるかもしれません。

Comments

[FIC-d]

回ありがとうございました。後でもう一度やってみたのですが、うまくいきました。

[AbeTakashi]

上手くいって良かったです。できれば上手く行った方法を自己回答し、ベストアンサーにされるとなお良いと思います。