基于select模块的IO复用

 分类: Python

Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制,取后一种意思。通常也称作”套接字”,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件,同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket,并绑定到一个端口上,不同的端口对应于不同的服务。Socket正如其英文原意那样,像一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间,每个插座有一个编号,有的插座提供220伏交流电, 有的提供110伏交流电,有的则提供有线电视节目。 客户软件将插头插到不同编号的插座,就可以得到不同的服务。–百度百科

socket如此重要,现在的网络编程几乎都是用的它,它起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用打开,读写,关闭的模式来操作。然而,对于网络服务来说,往往针对大量的客户群体,例如web,对于这类服务,必须要保证既能并行处理请求,又能保证服务的稳定。但传统的socket在处理并发方面有所欠缺,借助与select模块,能够较好的是要非阻塞的IO。

Python中的select模块以列表形式接受四个参数,分别是需要监控的可读文件对象,可写文件对象,产生异常的文件对象和超时设置,当监控的对象发生变化时,select会返回发生变化的对象列表。下面是用select实现一个简单的聊天室:

#!/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):
        #记录连接的客户端数量
        self.clients =0
        #存储连接的客户端socket和地址对应的字典
        self.clientmap={}
        #存储连接的客户端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)
        #增加信号处理
        signal.signal(signal.SIGINT,self.sighandler) 


    def sighandler(self):
        sys.stdout.write("Shutdown Server......\n")
        #向已经连接客户端发送关系信息,并主动关闭socket
        for output in self.outputs:
            output.send("Shutdown Server")
            output.close()
        #关闭listen
        self.server.close()
        sys.stdout.flush()


    #主函数,用来启动服务器
    def run(self):
        #需要监听的可读对象
        inputs=[self.server]
        
        runing=True
        #添加监听主循环
        while runing:
            try:
                readable,writeable,exceptional = select.select(inputs,self.outputs,[])
                #此处会被select模块阻塞,只有当监听的三个参数发生变化时,select才会返回
            except select.error,e:
                break
            #当返回的readable中含有本地socket的信息时,表示有客户端正在请求连接
            if self.server in readable:
                #接受客户端连接请求
                client,addr=self.server.accept()
                sys.stdout.write("New Connection from %s\n"%str(addr))
                sys.stdout.flush()
                #更新服务器上客户端连接情况
                #1,数量加1
                #2,self.outputs增加一列
                #3,self.clientmap增加一对
                #4, 给input添加可读监控
                self.clients += 1
                self.outputs.append(client)
                self.clientmap[client]=addr
                inputs.append(client)
            
            #readable中含有已经添加的客户端socket,并且可读
            #说明 1,客户端有数据发送过来或者 2,客户端请求关闭
            elif len(readable) != 0:
                #1, 取出这个列表中的socket
                csock=readable[0]
                #2, 根据这个socket,在事先存放的clientmap中,去除客户端的地址,端口的详细信息
                host,port = self.clientmap[csock]
                #3,取数据, 或接受关闭请求,并处理
                #注意,这个操作是阻塞的,但是由于数据是在本地缓存之后,所以速度会非常快
                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()

运行这个脚本,然后用任意客户端如telnet或netcat连接8008端口,多个客户端之间就可以进行对话。

其实select模块本身是阻塞的,当需要监控的socket发生变化时,select作出返回,下面的程序会继续执行,程序根据select的返回值,对各种情况作出处理。

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评论列表:

Hito
Hito
这个和PHP没有啥关系
威客百科
威客百科
php技术挺好的啊,都能这么厉害的讲解了啊
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威客百科
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php技术挺好的啊,都能这么厉害的讲解了啊
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