Python TCP服务端端口占用难题：程序退出后端口仍被占用及解决方案
在使用Python开发TCP服务器时，一个常见问题是：服务器程序关闭后，目标端口仍然处于占用状态，导致无法立即重启服务器。本文将深入探讨这个问题并提供有效的解决方法。
问题：开发者使用socket.socket()创建TCP服务器，并结合multiprocessing.pool进行多进程处理客户端请求。服务器意外终止后，lsof -i :6001未显示端口6001被占用，但重启时却出现OSError: [Errno 98] Address already in use错误。然而，netstat -anp | grep 6001显示大量处于TIME_WAIT状态的连接。
原因：这是TCP连接的TIME_WAIT状态导致的。服务器异常退出时，部分TCP连接可能未正确关闭，进入TIME_WAIT状态。操作系统会保留这些端口一段时间（数分钟到数十分钟），以确保数据传输可靠性。lsof关注进程与文件的关联，而TIME_WAIT连接并非由任何进程直接持有，所以lsof无法检测到；netstat则能显示网络连接状态，因此能看到TIME_WAIT连接。
解决方案：在服务器程序绑定端口前，设置SO_REUSEADDR选项。此选项允许在端口处于TIME_WAIT状态时立即绑定该端口。修改后的代码如下：
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)即可解决TIME_WAIT状态导致的端口占用问题。 Linux 3.9及以后的内核增加了SO_REUSEPORT选项，它比SO_REUSEADDR更精细，建议同时设置这两个选项。Windows系统可能还需要额外设置SO_EXCLUSIVEADDRUSE选项。
