網路程式設計之 IO模型

""" 我們這裡研究的io模型都是針對網路io的 * blocking io 阻塞io * nonblocking io 非阻塞io * io multiplexing io多路復用 * signal driven io 訊號驅動io * asynchronous io 非同步io 由signal driven io（訊號驅動io）在實際中並不常用，所以主要介紹其餘四種io model。 """#1）等待資料準備 (waiting for the data to be ready) #2）將資料從核心拷貝到程序中(copying the data from the kernel to the process) 同步非同步阻塞非阻塞常見的網路阻塞狀態: accept recv recvfrom

send雖然它也有io行為但是不在我們的考慮範圍

io的底層其實是向作業系統要資料,沒有資料則等著

"""
我們之前寫的都是阻塞io模型  協程除外
"""import socket
server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1',8080))
server.listen(5)
while true:
conn, addr = server.accept()
while true:
try:
data = conn.recv(1024)
if len(data) == 0:break
print(data)
conn.send(data.upper())
except connectionreseterror as e:
break
conn.close()
# 在服務端開設多程序或者多執行緒 程序池執行緒池 其實還是沒有解決io問題	
該等的地方還是得等 沒有規避
只不過多個人等待的彼此互不干擾

將server.setblocking(false),沒有資料不等且捕獲異常,用for迴圈不斷的check

優點:規避了阻塞

缺點:大量占用cpu

"""
要自己實現乙個非阻塞io模型
"""import socket
import time
server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 8081))
server.listen(5)
server.setblocking(false)
# 將所有的網路阻塞變為非阻塞
r_list = 
del_list = 
while true:
try:
conn, addr = server.accept()
except blockingioerror:
# time.sleep(0.1)
# print('列表的長度:',len(r_list))
# print('做其他事')
for conn in r_list:
try:
data = conn.recv(1024)  # 沒有訊息 報錯
if len(data) == 0:  # 客戶端斷開鏈結
conn.close()  # 關閉conn
# 將無用的conn從r_list刪除
continue
conn.send(data.upper())
except blockingioerror:
continue
except connectionreseterror:
conn.close()
# 揮手無用的鏈結
for conn in del_list:
r_list.remove(conn)
del_list.clear()
# 客戶端
import socket
client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1',8081))
while true:
client.send(b'hello world')
data = client.recv(1024)
print(data)

用select模組把不斷的check的操作交給作業系統來做,

"""
當監管的物件只有乙個的時候 其實io多路復用連阻塞io都比比不上！！！
但是io多路復用可以一次性監管很多個物件
server = socket.socket()
conn,addr = server.accept()
監管機制是作業系統本身就有的 如果你想要用該監管機制(select)
需要你匯入對應的select模組
"""import socket
import select
server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1',8080))
server.listen(5)
server.setblocking(false)
read_list = [server]
while true:
r_list, w_list, x_list = select.select(read_list, , )
"""幫你監管
一旦有人來了 立刻給你返回對應的監管物件
"""# print(res)  # (, , )
# print(server)
# print(r_list)
for i in r_list:  #
"""針對不同的物件做不同的處理"""
if i is server:
conn, addr = i.accept()
# 也應該新增到監管的佇列中
else:
res = i.recv(1024)
if len(res) == 0:
i.close()
# 將無效的監管物件 移除
read_list.remove(i)
continue
print(res)
i.send(b'heiheiheiheihei')
# 客戶端
import socket
client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1',8080))
while true:
client.send(b'hello world')
data = client.recv(1024)
print(data)

總結

""" 監管機制其實有很多 select機制 windows linux都有 poll機制只在linux有 poll和select都可以監管多個物件但是poll監管的數量更多上述select和poll機制其實都不是很完美當監管的物件特別多的時候可能會出現極其大的延時響應 epoll機制只在linux有它給每乙個監管物件都繫結乙個**機制一旦有響應 **機制立刻發起提醒針對不同的作業系統還需要考慮不同檢測機制書寫**太多繁瑣有乙個人能夠根據你跑的平台的不同自動幫你選擇對應的監管機制 selectors模組

"""

任務提交了之後程式做其他的事,當任務有結果時,會觸發**機制,轉而回來處理該資料

"""
非同步io模型是所有模型中效率最高的 也是使用最廣泛的
相關的模組和框架
模組:asyncio模組
非同步框架:sanic tronado twisted
速度快！！！
"""import threading
import asyncio
@asyncio.coroutine
def hello():
print('hello world %s'%threading.current_thread())
yield from asyncio.sleep(1)  # 換成真正的io操作
print('hello world %s' % threading.current_thread())
loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [hello(),hello()]
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
loop.close()

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