Python中使用select模塊實現(xiàn)非阻塞的IO
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(wù)軟件,同時提供幾種服務(wù)。每種服務(wù)都打開一個Socket,并綁定到一個端口上,不同的端口對應(yīng)于不同的服務(wù)。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(jié)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(wù)。–百度百科
socket如此重要,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)編程幾乎都是用的它,它起源于Unix,而Unix/Linux基本哲學(xué)之一就是“一切皆文件”,都可以用打開,讀寫,關(guān)閉的模式來操作。然而,對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來說,往往針對大量的客戶群體,例如web,對于這類服務(wù),必須要保證既能并行處理請求,又能保證服務(wù)的穩(wěn)定。但傳統(tǒng)的socket在處理并發(fā)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(shù),分別是需要監(jiān)控的可讀文件對象,可寫文件對象,產(chǎn)生異常的文件對象和超時設(shè)置,當(dāng)監(jiān)控的對象發(fā)生變化時,select會返回發(fā)生變化的對象列表。下面是用select實現(xiàn)一個簡單的聊天室:
#!/usr/bin/env python #*-* coding:utf-8 *-* import socket import select import sys import signal class ChatServer(): def __init__(self,host,port,timeout=10,backlog=5): #記錄連接的客戶端數(shù)量 self.clients =0 #存儲連接的客戶端socket和地址對應(yīng)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(jīng)連接客戶端發(fā)送關(guān)系信息,并主動關(guān)閉socket for output in self.outputs: output.send("Shutdown Server") output.close() #關(guān)閉listen self.server.close() sys.stdout.flush() #主函數(shù),用來啟動服務(wù)器 def run(self): #需要監(jiān)聽的可讀對象 inputs=[self.server] runing=True #添加監(jiān)聽主循環(huán) while runing: try: readable,writeable,exceptional = select.select(inputs,self.outputs,[]) #此處會被select模塊阻塞,只有當(dāng)監(jiān)聽的三個參數(shù)發(fā)生變化時,select才會返回 except select.error,e: break #當(dāng)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(wù)器上客戶端連接情況 #1,數(shù)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(jiān)控 self.clients += 1 self.outputs.append(client) self.clientmap[client]=addr inputs.append(client) #readable中含有已經(jīng)添加的客戶端socket,并且可讀 #說明 1,客戶端有數(shù)據(jù)發(fā)送過來或者 2,客戶端請求關(guān)閉 elif len(readable) != 0: #1, 取出這個列表中的socket csock=readable[0] #2, 根據(jù)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(shù)據(jù), 或接受關(guān)閉請求,并處理 #注意,這個操作是阻塞的,但是由于數(shù)據(jù)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()
運行這個腳本,然后用任意客戶端如telnet或netcat連接8008端口,多個客戶端之間就可以進行對話。
其實select模塊本身是阻塞的,當(dāng)需要監(jiān)控的socket發(fā)生變化時,select作出返回,下面的程序會繼續(xù)執(zhí)行,程序根據(jù)select的返回值,對各種情況作出處理。
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