• 当初は1章にまとめられるかと思っていたら長くなってしまったので、この14章：簡単チャット編と15章：無量大数の彼方に！編に分けてお送りします。

17.2.2.10. リスナーとクライアント

通常、プロセス間でメッセージを渡すにはキューを使用するか Pipe() が返す Connection オブジェクトを使用します。

しかし multiprocessing.connection モジュールにはさらに柔軟な仕組みがあります。 このモジュールは、基本的にはソケットもしくは Windows の名前付きパイプを扱う高レベルのメッセージ指向 API を提供します。

注釈：‘0.0.0.0’ のアドレスを使用する場合、Windows 上の終点へ接続することができません。終点へ接続したい場合は ‘127.0.0.1’ を使用すべきです。

1. 指定したaddressのListenerオブジェクトを作ります。
2. そのacceptメソッドで外部からの接続を待ちます。
3. クライアントが接続してきたらConnectionオブジェクトが返ります。

1. サーバaddressを指定してClient関数を実行します。
2. 接続に成功したらConnectionオブジェクトが返ります。

• addressというのはまんま（'192.168.10.8', 6000）のような、IPアドレスとポート番号のタプルです。

send(obj)	コネクションの相手側へ recv() を使用して読み込むオブジェクトを送ります。
recv()	コネクションの相手側から send() を使用して送られたオブジェクトを返します。
poll()	読み込み可能なデータがあるかどうかを返します。
close()	コネクションをクローズします。

まず親スレッド（メインプロセス）は最初にクライアントを待つ待ち受けスレッドを作る。

• 子スレッドから親スレッドへの通信は二つのキュー（ステータスキューとメッセージキュー）を使って行う。
• 親スレッドからは子スレッドのメッセージバッファ（メンバ変数）に値をセットする。

・待ち受けスレッドに接続が来た場合

1. ステータスキューを使って親スレッドに接続情報を送る。
2. 今後クライアントとのやりとりはそのスレッドで行う。
3. 親スレッドはステータスキューの情報を見て、新しい待ち受けスレッドを作る。

・クライアントからチャットメッセージが来た場合

1. 子スレッドはメッセージキューにメッセージをセットする。
2. 親スレッドはメッセージキューを監視してメッセージがあれば、接続している全ての子スレッドのメッセージバッファに値をセットする。
3. 子スレッドはメッセージバッファに何か値が入っていたら、それをクライアントに送り返す。

・クライアントから終了コマンドが来ていた場合

1. 子スレッドはステータスキューにコマンドを入れてクライアントとは切断処理を行う。
2. 親スレッドはステータスキューを監視して、接続の終わったスレッドがあれば消す。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""簡単なチャットサーバー"""

from threading import Thread
import time
from multiprocessing.connection import Listener

address = ('192.168.10.8', 6000)
endcode = ':end'

class serverthread(Thread):

    def __init__(self, Listener, Qstatus, Qmessage):
        """サーバースレッドの初期化"""

        super().__init__()

        self.listener = Listener
        self.QStatus = Qstatus
        self.Qmessage = Qmessage
        self.chatmessage = []
        self.connecting = False

    def run(self):
        """チャット処理を行うスレッド関数"""

        #外部からの接続を待つ
        with self.listener.accept() as conn:

            #接続が来たときの処理
            useraddr = listener.last_accepted
            self.connecting = True
            self.QStatus.append((True, self))       #親プロセスに状況を通知
            self.Qmessage.append('{} が接続したよ！'.format(useraddr))

            #メイン処理ループ
            s = ''
            while True:
                if conn.poll():                     #クライアントからメッセージが来てないか調べて
                    s = conn.recv()                 #来ていればデータを受け取る
                    if s == endcode:                #終了コードだった場合は抜ける
                        self.Qmessage.append('{} が切断したよ！'.format(useraddr))
                        break
                    self.Qmessage.append(s)         #親に通信（親がchatmessageに入れる）
                    time.sleep(0.03)                #ちょっと待っていれば親が処理する

                #chatmessageに親プロセスが値をセットしていた場合（他のユーザーからのメッセージ等も含め）
                if self.chatmessage != []:
                    for msg in self.chatmessage:
                        conn.send(msg)              #メッセージを送り出す
                    self.chatmessage.clear()
                time.sleep(0.01)

            #終了処理
            conn.send(endcode)                      #クライアントに終了を通知する
            conn.close()
            self.connecting = False
            self.QStatus.append((False, self))      #親プロセスに終了を通知する

if __name__ == '__main__':

    print('chatserver start')
    q_status = [(True, None)]       #各スレッドの状態を知らせるキュー(状態、スレッド)のタプル
                                    #開始時に最初の待ち受けを作らせるためTrueになっている
    q_message = []                  #チャットメッセージを知らせるキュー
    users = []                      #スレッドのリスト（users[-1]が待ち受けスレッドになる）

    with Listener(address, authkey=b'secret password') as listener:

        #親プロセスのメインループ
        while True:

            #コネクションのチェック
            if len(q_status) > 0:
                for stat in q_status:
                    #コネクションが来ていた場合新しい待ち受けスレッドを作る
                    if stat[0] == True:
                        users.append(
                                serverthread(listener, q_status, q_message))
                        users[-1].start()
                    #セッションが終了していた場合スレッドを終了させる
                    else:
                        stat[1].join
                        users.remove(stat[1])
                q_status.clear()

            #メッセージのチェック
            if len(q_message) > 0:
                #メッセージが来ていたら全員に知らせる
                for t in users:
                    if t.connecting:
                        t.chatmessage = t.chatmessage + q_message
                q_message.clear()

            time.sleep(0.01)

    #面倒なんで終了処理とかは無しｗ

• キューと言いつつ実は単なるリストだったり、スレッドのメンバ変数に直接値を入れたりしてますが、それこそGILがあるので問題ないような気はしますが、本当ならもっとちゃんとしないといけないのかもしれません。
• Listenerを作るところのauthkeyというのはサンプルにあったんでそのまま書いてますが、こんなシステムならなくてもいいかもしれません。
• それよりも正直Webサーバなんかの仕組みなどうろ覚えで、えーっと同じポートに複数の接続を作るのってできたんだっけ？ などとしょうもないところで悩んだりしましたが、まあ上記のようにつながったらスレッド化、とやっておけば良かっただけでした。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""簡単なチャットクライアント"""

import sys
import time
import os
from threading import Thread

from PyQt5 import QtWidgets as Qw
from multiprocessing.connection import Client

import uiconvert

import chatform

address = ('192.168.10.8', 6000)
endcode = ':end'

def recive_message(self, connection):
    """サーバーからメッセージを受け取って表示するスレッド関数"""

    s = ''
    while self.threadliving:
        if connection.poll():
            s = connection.recv()
            if s == endcode:
                break
            self.ui.textEdit.append(s)
        time.sleep(0.01)

class MyForm(Qw.QMainWindow):

    def __init__(self, parent=None):
        """MyFormの初期化を行う"""

        super().__init__(parent)
        self.ui = chatform.Ui_MainWindow()
        self.ui.setupUi(self)

        self.threadliving = False
        self.username = os.environ['USERNAME']
        self.lbl = Qw.QLabel()
        self.ui.statusbar.addPermanentWidget(self.lbl)
        self.lbl.setText('切断中')

    def startChat(self):
        """チャットの開始をする"""

        if not self.threadliving:
            self.connection = Client(address, authkey=b'secret password')
            self.messagegetter = Thread(
                    target=recive_message, args=(self, self.connection))
            self.threadliving = True
            self.messagegetter.start()
            self.lbl.setText('接続中')

    def endChat(self):
        """チャットの終了をする"""

        if self.threadliving:
            self.connection.send(endcode)   #サーバーに終了の通知をする
            self.messagegetter.join()       #スレッド終了を待つ
            self.threadliving = False
            self.connection.close()
            self.lbl.setText('切断中')
            self.ui.textEdit.append('切断しました')

    def sendMessage(self):
        """LineEditにテキストが入力された"""

        s = self.ui.lineEdit.text()
        if self.threadliving:
            if s == endcode:
                self.endChat()
            else:
                self.connection.send(
                        '{}: {}'.format(self.username, s))
        self.ui.lineEdit.clear()

    def closeEvent(self, event):
        """終了時には通信を終了する"""

        self.endChat()

if __name__ == '__main__':

    app = Qw.QApplication(sys.argv)
    wmain = MyForm()
    wmain.show()
    sys.exit(app.exec_())

• connectionオブジェクトになってしまったら、それだけを見ても相手のIPアドレスなどは分からないので、後から表示したければ接続時に取得して保存しておく必要があるようです。

multiprocessing.connection.wait() を使って複数のコネクションオブジェクトを同時にポーリングできることに注意してください。

• なお、何か間違いなどがありましたらこちらの方にコメントしてください（質問等でも構いませんが、多分答える能力があまりないのではないかと思います）