网络编程(三)

前情回顾
缓冲区
粘包  tcp
udp通信  recvfrom   sendto 
广播
http协议
文件传输
***********************************************
tcp应用  http服务器
1.接收http请求
2.给出一定的响应

IO  input  output
在内存中存在数据交换的操作
内存和磁盘交换  文件读写  打印
内存和网络交换  recv  send

IO密集型程序 ： 程序执行中执行大量的IO操作，而较少需要cpu运算 消耗cpu资源少，运行周期往往较长

cpu密集型程序： 程序执行中需要大量的cpu运算，IO操作较少。占用cpu多

IO分类 
阻塞IO ：默认形态 是效率最低的一种IO
阻塞 ： 因为等待某种条件达成再继续运行  
            例如 accept recv input

            处理IO事件的时候耗时较长也会产生阻塞
            例如 文件的读写过程，网络数据的传输过程

非阻塞IO ： 通过修改IO对象使其变为非阻塞状态（改变第一种阻塞形态）

通常用循环不断判断阻塞条件，需要消耗更多cpu但是一定程度上提高了IO效率


s.setblocking()
功能 ： 将套接字设置的阻塞状态
参数 ： bool 默认为True  设置为False则为非阻塞

超时等待（检测）

cookie

更专业的打印异常信息
import  traceback
trancback.print_exc()

s.settimeout()
功能 ： 设置套接字的超时监测
参数 ： 超时时间

所谓超时监测即 对原本阻塞的函数进行设置，使其不再始终阻塞，而是阻塞等待一定时间后自动返回。在规定时间中如果正常结束阻塞则继续执行否则产生timeout异常
select   join（）   wait

IO多路复用

定义 ： 同时监控多个IO事件，当哪个IO事件准备就绪就执行哪个IO事件，形成并发的效果

import  select

select ------》 win   linux  unix
poll  -----》 linux、unix
epoll

r,w,x = select(rlist,wlist,xlist,[timeout])
功能 ：监控IO事件，阻塞等待IO事件发生
参数 ：rlist   列表  存放我们要监控等待处理的IO

       wlist   列表  存放我们希望主动处理的IO

          xlist   列表  存放如果发生异常需要我们处理的
          
          timeout  数字  超时监测 默认一直阻塞

返回值 ： r  列表  rlist当中准备就绪的IO
               w  列表  wlist当中准备就绪的IO
               x  列表  xlist当中准备就绪的IO

IO多路复用注意点：
1. 在处理io过程中不应发生死循环（某个IO单独占有服务器）
2. io多路复用是单进程程序，是一个并发程序
3. io多路复用有较高的IO 执行效率


poll

1. 创建poll对象
p = select.poll()

2. 加入关注的IO
p.register(s)
p.unregister(s)  从关注IO中删除

3. 使用poll函数监控
events = p.poll()
功能 ： 阻塞等待register的事件只要有任意准备就绪即返回
返回值：events   [(fileno,event),(),()]

4. 处理发生的IO事件

poll io事件
POLLIN  POLLOUT POLLUP   POLLERR POLLPRI  POLLVAL
rlist   wlist   断开连接  xlist  紧急处理 无效数据

s & POLLIN


epoll

* 效率上比poll和select稍微高
* 只能用于linux  unix
* 支持边缘触发  select  poll只支持水平触发


作业 ： 
复习tcp   udp  select三个代码能够自己完成


下面是关于python的程序：
********************************************************
(1)timeout_server.py

from socket import *
from time import sleep,ctime
import traceback

s = socket()
s.bind(('127.0.0.1',8888))
s.listen(5)
#设置s超时检测
s.settimeout(5)

while True:
    print("waiting for connect....")
    try:
        connfd,addr = s.accept()
    except Exception:
        traceback.print_exc()
        continue

    print("connect from",addr)
    # recv设置超时
    #　connfd.settimeout(3)
    while True:
        data = connfd.recv(1024)
        if not data:
            break
        print(data.decode())
        connfd.send('来,确认下眼神'.encode())
    connfd.close()
s.close()
********************************************************
(2)recv_file.py

from socket import *
s = socket()
s.connect(("127.0.0.1",8888))
f = open('recv_file','w')
while True:
    data = s.recv(1024).decode()
    if data == '##':
        break
    f.write(data)
f.close()
s.close()

send_file.py

from socket import *
from time import sleep

s = socket()
s.bind(("127.0.0.1",8888))
s.listen(5)

c,addr = s.accept()
print("Connect from ",addr)

f = open('send_file','rb')

while True:
    data = f.read(128)
    if not data:
        sleep(0.5)
        c.send(b'##')
        break
    c.send(data)
f.close()
c.close()
s.close()
********************************************************
(3)block_server.py

from socket import *
from time import sleep,ctime

s = socket()
s.bind(('127.0.0.1',8888))
s.listen(5)
#设置s是非阻塞状态
s.setblocking(False)
while True:
    print("waiting for connect....")
    try:
        connfd,addr = s.accept()
    except BlockingIOError:
        sleep(2)
        print(ctime())
        continue

    print("connect from",addr)
    # recv变为非阻塞
    # connfd.setblocking(False)
    while True:
        data = connfd.recv(1024)
        if not data:
            break
        print(data.decode())
        connfd.send('来,确认下眼神'.encode())
    connfd.close()
s.close()
********************************************************
(4)select_server.py

from socket import *
from select import *
import sys

s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
s.bind(("127.0.0.1",8888))
s.listen(10)

#将关注的ＩＯ放入rlist
rlist = [s]
wlist = []
xlist = [s]

while True:
    print("等待ＩＯ")
    #wlist中有内容select会立即返回
    rs,ws,xs = select(rlist,wlist,xlist,3)
    for r in rs:
        #表示套接字准备就绪
        if r is s:
            connfd,addr = r.accept()
            print("Connect from",addr)
            #将新的套接字加入到关注列表
            rlist.append(connfd)
        else:
            try:
                data = r.recv(1024)
                if not data:
                    rlist.remove(r)
                    r.close()
                else:
                    print("Received from",r.getpeername(),
                        ":",data.decode())
                    #想发消息可以放到写关注列表
                    wlist.append(r)
            except Exception:
                pass

    for w in ws:
        w.send("天地悠悠，一壶浊酒".encode())
        wlist.remove(w)

    for x in xs:
        if x is s:
            s.close()
            sys.exit(1)
********************************************************
(5)poll_server.py

from socket import *
from select import *
import sys

s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
s.bind(("0.0.0.0",8888))
s.listen(10)

#创建ＩＯ事件地图
fdmap = {s.fileno():s}
#创建poll对象
p = poll()
#将套接字加入到关注
p.register(s,(POLLIN | POLLERR))

while True:
    #进行监控
    events = p.poll()
    # print(events)
    for fd,event in events:
        if fd == s.fileno():
            c,addr = fdmap[fd].accept()
            print("connect from",addr)
            p.register(c,POLLIN)
            fdmap[c.fileno()] = c
        elif event & POLLIN:
            data = fdmap[fd].recv(1024)
            if not data:
                p.unregister(fd)
                fdmap[fd].close()
                del fdmap[fd]
            else:
                print(data.decode())
                fdmap[fd].send("收到了".encode())
********************************************************
(6)Httpserver.py

#静态网页处理器
#采用循环的模式，无法满足客户端长连接

from socket import *

#处理客户端请求
def handleClient(connfd):
    request = connfd.recv(2048)
    requestHeadlers = request.splitlines()
    for line in requestHeadlers:
        print(line)

    try:
        f = open("知乎.html",'r')
    except IOError:
        response = "HTTP/1.1 404 not found
"
        response += '
'
        response += "====sorry ,file not find"
    else:
        response = "HTTP/1.1 200 OK
"
        response += '
'
        for i in f:
            response += i
    finally:
        connfd.send(response.encode())
        connfd.close()

#流程控制
def main():
    sockfd = socket()
    sockfd.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
    sockfd.bind(('0.0.0.0',8000))
    sockfd.listen(10)
    while True:
        connfd,addr = sockfd.accept()
        handleClient(connfd)


if __name__ == "__main__":
    main()
********************************************************