1. select模塊

針對(duì)select，要先理解其他幾個(gè)概念：

文件描述符：

文件描述符在形式上是一個(gè)非負(fù)整數(shù)。實(shí)際上，它是一個(gè)索引值，指向內(nèi)核為每一個(gè)進(jìn)程所維護(hù)的該進(jìn)程打開(kāi)文件的記錄表。當(dāng)程序打開(kāi)一個(gè)現(xiàn)有文件或者創(chuàng)建一個(gè)新文件時(shí)，內(nèi)核向進(jìn)程返回一個(gè)文件描述符。

內(nèi)核空間：

Linux簡(jiǎn)化了分段機(jī)制，使得虛擬地址與線性地址總是一致，因此，Linux的虛擬地址空間也為0～4G。Linux內(nèi)核將這4G字節(jié)的空間分為兩部分。將最高的1G字節(jié)（從虛擬地址0xC0000000到0xFFFFFFFF），供內(nèi)核使用，稱為“內(nèi)核空間”。而將較低的3G字節(jié)（從虛擬地址 0x00000000到0xBFFFFFFF），供各個(gè)進(jìn)程使用，稱為“用戶空間）。因?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程可以通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入內(nèi)核，因此，Linux內(nèi)核由系統(tǒng)內(nèi)的所有進(jìn)程共享。于是，從具體進(jìn)程的角度來(lái)看，每個(gè)進(jìn)程可以擁有4G字節(jié)的虛擬空間。

內(nèi)核空間中存放的是內(nèi)核代碼和數(shù)據(jù)，而進(jìn)程的用戶空間中存放的是用戶程序的代碼和數(shù)據(jù)。不管是內(nèi)核空間還是用戶空間，它們都處于虛擬空間中。

內(nèi)核空間和用戶空間一般通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行通信。

select就是針對(duì)許多文件描述符(簡(jiǎn)稱fd)進(jìn)行監(jiān)控，它有三個(gè)參數(shù)：

rlist -- wait until ready for reading wlist -- wait until ready for writing xlist -- wait for an 'exceptional condition'

第一個(gè)參數(shù)監(jiān)控 進(jìn)來(lái)的 數(shù)據(jù)的fd列表，select監(jiān)控這個(gè)列表，等待這些fd發(fā)送過(guò)來(lái)數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)來(lái)了（可以讀取了），就返回一個(gè)可讀的fd列表

第二個(gè)參數(shù)監(jiān)控 出去的 數(shù)據(jù)的fd列表，select監(jiān)控這個(gè)列表，等待這些fd發(fā)送出去數(shù)據(jù)，一旦fd準(zhǔn)備好發(fā)送了（可以寫(xiě)入了），就返回一個(gè)可寫(xiě)的fd列表

第三個(gè)參數(shù)監(jiān)控fd列表，返回出異常的fd列表

服務(wù)端：

import selectimport socketimport sysimport queue# 生成socket對(duì)象server = socket.socket()# 設(shè)置非阻塞模式server.setblocking(False)# 綁定地址，設(shè)置監(jiān)聽(tīng)server.bind((’localhost’,9999))server.listen(5)# 將自己也放進(jìn)待監(jiān)測(cè)列表里inputs = [server, ]outputs = []message_queues = {}while True: ’’’ 關(guān)于socket可讀可寫(xiě)的判斷，可以參考博客：https://blog.csdn.net/majianfei1023/article/details/45788591 ’’’ rlist, wlist, elist = select.select(inputs,outputs,inputs) #如果沒(méi)有任何fd就緒,那程序就會(huì)一直阻塞在這里 for r in rlist: # 遍歷已經(jīng)可以準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù)的 fd if r is server: # 如果這個(gè) fd 是server，即 server 有數(shù)據(jù)待接收讀取，說(shuō)明有新的客戶端連接過(guò)來(lái)了 conn, client_addr = r.accept() print('new connection from',client_addr) conn.setblocking(False) inputs.append(conn) # 將這個(gè)新的客戶端連接添加到檢測(cè)的列表中 message_queues[conn] = queue.Queue() # 用隊(duì)列存儲(chǔ)客戶端發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，等待服務(wù)器統(tǒng)一返回?cái)?shù)據(jù) else: # 這個(gè)可讀的 r 不是服務(wù)器，那就是某個(gè)客戶端。就是說(shuō)客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)了，這些數(shù)據(jù)處于待讀取狀態(tài) try: # 異常處理，這是為了防止客戶端異常斷開(kāi)報(bào)錯(cuò)（比如手動(dòng)關(guān)掉客戶端黑窗口，服務(wù)器也會(huì)跟著報(bào)錯(cuò)退出）data = r.recv(1024)if data: # 根據(jù)判斷data是否為空，判斷客戶端是否斷開(kāi) print('收到來(lái)自[%s]的數(shù)據(jù):' % r.getpeername()[0], data) message_queues[r].put(data) # 收到的數(shù)據(jù)先放到queue里,一會(huì)返回給客戶端 if r not in outputs: outputs.append(r) # 放進(jìn)可寫(xiě)的fd列表中，表明這些 fd 已經(jīng)準(zhǔn)備好去發(fā)送數(shù)據(jù)了。else: # 如果數(shù)據(jù)為空，表明客戶端斷開(kāi)了 print(’客戶端斷開(kāi)了’) if r in outputs: outputs.remove(r) # 清理已斷開(kāi)的連接 inputs.remove(r) # 清理已斷開(kāi)的連接 del message_queues[r] # 清理已斷開(kāi)的連接 except ConnectionResetError: # 如果報(bào)錯(cuò)，說(shuō)明客戶端斷開(kāi)了print('客戶端異常斷開(kāi)了', r)if r in outputs: outputs.remove(r) # 清理已斷開(kāi)的連接inputs.remove(r) # 清理已斷開(kāi)的連接del message_queues[r] # 清理已斷開(kāi)的連接 for w in wlist: # 遍歷可寫(xiě)的 fd 列表，即準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)的那些fd # 判斷隊(duì)列是否為空 try : next_msg = message_queues[w].get_nowait() except queue.Empty: # print('client [%s]' % w.getpeername()[0], 'queue is empty..') outputs.remove(w) # 隊(duì)列不為空，就把隊(duì)列中的數(shù)據(jù)改成大寫(xiě)，原樣發(fā)回去 else: # print('sending msg to [%s]'% w.getpeername()[0], next_msg) w.send(next_msg.upper()) for e in elist: # 處理報(bào)錯(cuò)的 fd e.close() print('Error occured in ',e.getpeername()) inputs.remove(e) if e in outputs: outputs.remove(e) del message_queues[e]

客戶端：

import socketimport syssock = socket.socket()sock.connect((’localhost’,9999))while True: c = input(’>>>:’).strip() sock.send(c.encode()) data = sock.recv(1024) print(data.decode())sock.close()

2. selectors模塊

官方文檔：https://docs.python.org/3/library/selectors.html

服務(wù)端：

import selectorsimport socket# 根據(jù)平臺(tái)自動(dòng)選擇最佳的IO多路機(jī)制，比如linux就會(huì)選擇epoll,windows會(huì)選擇selectsel = selectors.DefaultSelector()def accept(sock, mask): # 建立客戶端連接 conn, addr = sock.accept() print(’accepted’, conn, ’from’, addr) # 設(shè)置非阻塞模式 conn.setblocking(False) # 再次注冊(cè)一個(gè)連接，將其加入監(jiān)測(cè)列表中， sel.register(conn, selectors.EVENT_READ, read)def read(conn, mask): try: # 拋出客戶端強(qiáng)制關(guān)閉的異常（如手動(dòng)關(guān)閉客戶端黑窗口） data = conn.recv(1000) # Should be ready if data: print(’echoing’, repr(data), ’to’, conn) conn.send(data) # Hope it won’t block else: print(’Client closed.’, conn) # 將conn從監(jiān)測(cè)列表刪除 sel.unregister(conn) conn.close() except ConnectionResetError: print(’Client forcibly closed.’, conn) # 將conn從監(jiān)測(cè)列表刪除 sel.unregister(conn) conn.close()# 創(chuàng)建socket對(duì)象sock = socket.socket()# 綁定端口，設(shè)置監(jiān)聽(tīng)sock.bind((’localhost’, 1234))sock.listen(100)# 設(shè)置為非阻塞模式sock.setblocking(False)# 注冊(cè)一個(gè)文件對(duì)象，監(jiān)測(cè)它的IO事件，data是和文件對(duì)象相關(guān)的數(shù)據(jù)（此處放置了一個(gè) accept 函數(shù)的內(nèi)存地址）# register(fileobj, events, data=None)sel.register(sock, selectors.EVENT_READ, accept)while True: ’’’ sel.select() 看似是select方法，實(shí)際上會(huì)根據(jù)平臺(tái)自動(dòng)選擇使用select還是epoll 它返回一個(gè)(key, events)元組, key是一個(gè)namedtuple類型的元組，可以使用 key.name 獲取元組的數(shù)據(jù) key 的內(nèi)容(fileobj,fd,events,data)： fileobj 已經(jīng)注冊(cè)的文件對(duì)象 fd 也就是第一個(gè)參數(shù)的那個(gè)文件對(duì)象的更底層的文件描述符 events 等待的IO事件 data 可選項(xiàng)。可以存一些和fileobj有關(guān)的數(shù)據(jù)，如 sessioin 的 id ’’’ events = sel.select() # 監(jiān)測(cè)有無(wú)活動(dòng)對(duì)象，沒(méi)有就阻塞在這里等待 for key, mask in events: # 有活動(dòng)對(duì)象了 callback = key.data # key.data 是注冊(cè)時(shí)傳遞的 accept 函數(shù) callback(key.fileobj, mask) # key.fileobj 就是傳遞的 socket 對(duì)象

客戶端：

import sockettin=socket.socket()tin.connect((’localhost’,1234))while True: inp=input(’>>>>’) tin.send(inp.encode(’utf8’)) data=tin.recv(1024) print(data.decode(’utf8’))

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