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  • Python自动化开发

    介绍:

    IO-多路复用:监听多个socker对象是否有变化,包括可读、可写、发送错误

    Python中的select模块专注于I/O多路复用,提供了select poll epoll三个方法(其中后两个在Linux中可用,windows仅支持select),

    另外也提供了kqueue方法(freeBSD系统)

     

    select方法:

    进程指定内核监听哪些文件描述符(最多监听1024个fd)的哪些事件,当没有文件描述符事件发生时,进程被阻塞;当一个或者多个文件描述符事件发生时,进程被唤醒。

    当我们调用select()时:

      1.  上下文切换转换为内核态

      2.  将fd从用户空间复制到内核空间

      3.  内核遍历所有fd,查看其对应事件是否发生

      4.  如果没发生,将进程阻塞,当设备驱动产生中断或者timeout时间后,将进程唤醒,再次进行遍历

      5.  返回遍历后的fd

      6.  将fd从内核空间复制到用户空间

    fd:file descriptor 文件描述符

    fd_r_list, fd_w_list, fd_e_list = select.select(rlist, wlist, xlist, [timeout])
     
    参数: 可接受四个参数(前三个必须)
    rlist: wait until ready for reading
    wlist: wait until ready for writing
    xlist: wait for an “exceptional condition”
    timeout: 超时时间
    
    返回值:三个列表
     
    select方法用来监视文件描述符(当文件描述符条件不满足时,select会阻塞),当某个文件描述符状态改变后,会返回三个列表
    1、当参数1 序列中的fd满足“可读”条件时,则获取发生变化的fd并添加到fd_r_list中
    2、当参数2 序列中含有fd时,则将该序列中所有的fd添加到 fd_w_list中
    3、当参数3 序列中的fd发生错误时,则将该发生错误的fd添加到 fd_e_list中
    4、当超时时间为空,则select会一直阻塞,直到监听的句柄发生变化
       当超时时间 = n(正整数)时,那么如果监听的句柄均无任何变化,则select会阻塞n秒,之后返回三个空列表,如果监听的句柄有变化,则直接执行
    

    实例:利用select实现一个可并发的服务端

     1 import socket
     2 import select
     3 
     4 s = socket.socket()
     5 s.bind(('127.0.0.1',8888))
     6 s.listen(5)
     7 r_list = [s,]
     8 num = 0
     9 while True:
    10     rl, wl, error = select.select(r_list,[],[],10)
    11     num+=1
    12     print('counts is %s'%num)
    13     print("rl's length is %s"%len(rl))
    14     for fd in rl:
    15         if fd == s:
    16             conn, addr = fd.accept()
    17             r_list.append(conn)
    18             msg = conn.recv(200)
    19             conn.sendall(('first----%s'%conn.fileno()).encode())
    20         else:
    21             try:
    22                 msg = fd.recv(200)
    23                 fd.sendall('second'.encode())
    24             except ConnectionAbortedError:
    25                 r_list.remove(fd)
    26 
    27 
    28 s.close()
    服务端
     1 import socket
     2 
     3 flag = 1
     4 s = socket.socket()
     5 s.connect(('127.0.0.1',8888))
     6 while flag:
     7     input_msg = input('input>>>')
     8     if input_msg == '0':
     9         break
    10     s.sendall(input_msg.encode())
    11     msg = s.recv(1024)
    12     print(msg.decode())
    13 
    14 s.close()
    客户端

    在服务端我们可以看到,我们需要不停的调用select, 这就意味着:

      1.  当文件描述符过多时,文件描述符在用户空间与内核空间进行copy会很费时

      2.  当文件描述符过多时,内核对文件描述符的遍历也很浪费时间

      3.  select最大仅仅支持1024个文件描述符

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