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Python中使用select模塊實現非阻塞的IO

2020-02-23 06:22:20
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供稿:網友

Socket的英文原義是“孔”或“插座”。作為BSD UNIX的進程通信機制,取后一種意思。通常也稱作”套接字”,用于描述IP地址和端口,是一個通信鏈的句柄。在Internet上的主機一般運行了多個服務軟件,同時提供幾種服務。每種服務都打開一個Socket,并綁定到一個端口上,不同的端口對應于不同的服務。Socket正如其英文原意那樣,像一個多孔插座。一臺主機猶如布滿各種插座的房間,每個插座有一個編號,有的插座提供220伏交流電, 有的提供110伏交流電,有的則提供有線電視節目。 客戶軟件將插頭插到不同編號的插座,就可以得到不同的服務。–百度百科

socket如此重要,現在的網絡編程幾乎都是用的它,它起源于Unix,而Unix/Linux基本哲學之一就是“一切皆文件”,都可以用打開,讀寫,關閉的模式來操作。然而,對于網絡服務來說,往往針對大量的客戶群體,例如web,對于這類服務,必須要保證既能并行處理請求,又能保證服務的穩定。但傳統的socket在處理并發方面有所欠缺,借助與select模塊,能夠較好的是要非阻塞的IO。

Python中的select模塊以列表形式接受四個參數,分別是需要監控的可讀文件對象,可寫文件對象,產生異常的文件對象和超時設置,當監控的對象發生變化時,select會返回發生變化的對象列表。下面是用select實現一個簡單的聊天室:

#!/usr/bin/env python#*-* coding:utf-8 *-*import socketimport selectimport sysimport signalclass ChatServer():  def __init__(self,host,port,timeout=10,backlog=5):    #記錄連接的客戶端數量    self.clients =0    #存儲連接的客戶端socket和地址對應的字典    self.clientmap={}    #存儲連接的客戶端socket    self.outputs = []    #建立socket    self.server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    self.server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)    self.server.bind((host,port))    self.server.listen(backlog)    #增加信號處理    signal.signal(signal.SIGINT,self.sighandler)   def sighandler(self):    sys.stdout.write("Shutdown Server....../n")    #向已經連接客戶端發送關系信息,并主動關閉socket    for output in self.outputs:      output.send("Shutdown Server")      output.close()    #關閉listen    self.server.close()    sys.stdout.flush()  #主函數,用來啟動服務器  def run(self):    #需要監聽的可讀對象    inputs=[self.server]        runing=True    #添加監聽主循環    while runing:      try:        readable,writeable,exceptional = select.select(inputs,self.outputs,[])        #此處會被select模塊阻塞,只有當監聽的三個參數發生變化時,select才會返回      except select.error,e:        break      #當返回的readable中含有本地socket的信息時,表示有客戶端正在請求連接      if self.server in readable:        #接受客戶端連接請求        client,addr=self.server.accept()        sys.stdout.write("New Connection from %s/n"%str(addr))        sys.stdout.flush()        #更新服務器上客戶端連接情況        #1,數量加1        #2,self.outputs增加一列        #3,self.clientmap增加一對        #4, 給input添加可讀監控        self.clients += 1        self.outputs.append(client)        self.clientmap[client]=addr        inputs.append(client)            #readable中含有已經添加的客戶端socket,并且可讀      #說明 1,客戶端有數據發送過來或者 2,客戶端請求關閉      elif len(readable) != 0:        #1, 取出這個列表中的socket        csock=readable[0]        #2, 根據這個socket,在事先存放的clientmap中,去除客戶端的地址,端口的詳細信息        host,port = self.clientmap[csock]        #3,取數據, 或接受關閉請求,并處理        #注意,這個操作是阻塞的,但是由于數據是在本地緩存之后,所以速度會非常快        try:          data = csock.recv(1024).strip()          for cs in self.outputs:            if cs != csock:              cs.send("%s/n"%data)        except socket.error,e:          self.clients -= 1          inputs.remove(csock)          self.outputs.remove(csock)          del self.clientmap[csock]      #print self.outputs    self.server.close()        if __name__ == "__main__":  chat=ChatServer("",8008)  chat.run()            
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