SocketServer，網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，是Python標準庫中的一個模塊，其作用是創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。SocketServer模塊定義了一些類來處理諸如TCP、UDP、UNIX流和UNIX數(shù)據(jù)報之上的同步網(wǎng)絡(luò)請求。

SocketServer模塊處理網(wǎng)絡(luò)請求的功能，可以通過兩個主要的類來實現(xiàn)：一個是服務(wù)器類，一個是請求處理類。
服務(wù)器類 處理通信問題，如監(jiān)聽一個套接字并接收連接等；

請求處理類 處理“協(xié)議”問題，如解釋到來的數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)發(fā)回給客戶端等。

這種實現(xiàn)將服務(wù)器的實現(xiàn)過程和請求處理的實現(xiàn)過程解耦，這意味著我們可以將不同的服務(wù)器實現(xiàn)和請求處理實現(xiàn)結(jié)合起來來處理一些定制的協(xié)議，例如一個TCP服務(wù)器類和一個流請求處理類結(jié)合，處理基于TCP的網(wǎng)絡(luò)請求。同時，也可以基于SocketServer模塊中的服務(wù)器類和請求處理類，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層之上應(yīng)用層的服務(wù)器和請求處理實現(xiàn)，例如基于TCP服務(wù)器類實現(xiàn)HTTP服務(wù)器，基于流處理請求類實現(xiàn)HTTP請求處理類等。

服務(wù)器類

SocketServer模塊中定義了五種服務(wù)器類。
BaseServer(服務(wù)器的基類，定義了API)
TCPServer(使用TCP/IP套接字)
UDPServer(使用數(shù)據(jù)報套接字)
UnixStreamServer(使用UNIX域套接字，只適用UNIX平臺)
UnixDatagramServer(使用UNIX域套接字，只適用UNIX平臺)

1. 構(gòu)造服務(wù)器對象

要構(gòu)建一個服務(wù)器對象，需要向它傳遞一個地址server_address（服務(wù)器將在這個地址上監(jiān)聽請求），以及一個請求處理類RequestHandlerClass（不是請求處理實例）。服務(wù)器類基類的構(gòu)造函數(shù)如下：

class BaseServer:
 def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass):
  """Constructor. May be extended, do not override."""
  self.server_address = server_address
  self.RequestHandlerClass = RequestHandlerClass
  self.__is_shut_down = threading.Event()
  self.__shutdown_request = False

后，可以構(gòu)造TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer。其中，TCPServer繼承自BaseServer，UDPServer和UnixStreamServer繼承自TCPServer，UnixDatagramServer繼承自UDPServer。各個服務(wù)器類型可以根據(jù)自己的特點對基類進行擴展，例如創(chuàng)建監(jiān)聽套接字、綁定監(jiān)聽地址和端口、進行監(jiān)聽等。一旦實例化服務(wù)器對象，便可以使用服務(wù)器的方法來監(jiān)聽和處理請求。

2. 實現(xiàn)服務(wù)器

由于SocketServer模塊中定義的五種服務(wù)器類中，除了基類BaseServer和TCPServer外，其余的三個類都是直接或間接地繼承自TCPServer。因此，以下以TCPServer的實現(xiàn)過程為例進行說明。

構(gòu)造TCPServer。 構(gòu)造TCPServer時，構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建了一個套接字（這個套接字可以通過更改地址簇和類型用于其他服務(wù)器）用于監(jiān)聽請求。并且調(diào)用server_bind()綁定監(jiān)聽的地址和端口，調(diào)用server_activate()開始監(jiān)聽。

啟動服務(wù)器。 服務(wù)器實例化后，可以使用serve_forever()或者handle_request()來監(jiān)聽和處理請求，實現(xiàn)服務(wù)器功能。這兩個方法的具體實現(xiàn)依賴于_handle_request_noblock()方法。這個方法是BaseServer類中定義的。具體實現(xiàn)如下：

def _handle_request_noblock(self):
 """Handle one request, without blocking.
 I assume that select.select has returned that the socket is
 readable before this function was called, so there should be
 no risk of blocking in get_request().
 """
 try:
  request, client_address = self.get_request()
 except socket.error:
  return
 if self.verify_request(request, client_address):
  try:
   self.process_request(request, client_address)
  except:
   self.handle_error(request, client_address)
   self.shutdown_request(request)
 else:
  self.shutdown_request(request)

處理請求。 根據(jù)上一步驟啟動服務(wù)器后，服務(wù)器便開始監(jiān)聽請求。如果接收到請求信息，便開始處理請求。由_handle_request_noblock()可以看出有幾個函數(shù)比較重要。

get_request() ——這個函數(shù)可以在子類中重寫。在TCPServer中，該函數(shù)調(diào)用監(jiān)聽套接字的accept()方法，返回請求request和客戶端地址client_address。

verify_request(request, client_address) ——這個函數(shù)可以在子類中重寫。該函數(shù)返回True表示處理請求，返回False表示忽略請求。

process_request(request, client_address) ——這個函數(shù)可以在子類中重寫。該函數(shù)將調(diào)用finish_request()具體完成請求的處理過程，并且在處理完請求后關(guān)閉請求。

finish_request(request, client_address) ——該函數(shù)將構(gòu)造一個請求處理類的實例。請求處理類被實例化后將調(diào)用其handle()方法處理請求。

3. 進程/線程支持

SocketServer模塊中還提供了一些”mix-in”類：ForkingMixIn和ThreadingMixIn。這些類可以和服務(wù)器類混合使用，很容易改變服務(wù)器，為每個請求使用一個單獨的進程或線程。具體的服務(wù)器類有：

class ForkingUDPServer(ForkingMixIn, UDPServer)
class ForkingTCPServer(ForkingMixIn, TCPServer)
class ThreadingUDPServer(ThreadingMixIn, UDPServer)
class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer)
class ThreadingUnixStreamServer(ThreadingMixIn, UnixStreamServer)
class ThreadingUnixDatagramServer(ThreadingMixIn, UnixDatagramServer)

請求處理類

要接收到來的請求以及確定采取什么行動，其中大部分的工作都是由請求處理類完成的。請求處理類負責在套接字層之上實現(xiàn)協(xié)議。具體過程為：讀取請求、處理請求、寫回響應(yīng)。請求處理類基類中定義了3個方法，子類中需要重寫。

setup() ——為請求準備請求處理器
handle() ——對請求完成具體的工作。諸如解析到來的請求，處理數(shù)據(jù)，并發(fā)回響應(yīng)等。
finish() ——清理setup()期間創(chuàng)建的所有數(shù)據(jù)

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Python探索之SocketServer詳解的全部內(nèi)容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站：Python探索之URL Dispatcher實例詳解、Bottle框架中的裝飾器類和描述符應(yīng)用詳解等，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！

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