Python中使用select模块实现非阻塞的IO


Posted in Python onFebruary 03, 2015

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。

Python 相关文章推荐
Python中的字符串替换操作示例
Jun 27 Python
Python实现查找匹配项作处理后再替换回去的方法
Jun 10 Python
Python通过future处理并发问题
Oct 17 Python
Python操作Sql Server 2008数据库的方法详解
May 17 Python
Django压缩静态文件的实现方法详析
Aug 26 Python
python实现扫描局域网指定网段ip的方法
Apr 16 Python
详解Python中字符串前“b”,“r”,“u”,“f”的作用
Dec 18 Python
浅谈Python的方法解析顺序(MRO)
Mar 05 Python
解决Opencv+Python cv2.imshow闪退问题
Apr 24 Python
8种常用的Python工具
Aug 05 Python
Pytorch 扩展Tensor维度、压缩Tensor维度的方法
Sep 09 Python
Python数据可视化常用4大绘图库原理详解
Oct 23 Python
Python异常学习笔记
Feb 03 #Python
Python中的迭代器漫谈
Feb 03 #Python
Python描述器descriptor详解
Feb 03 #Python
理解Python中的With语句
Feb 02 #Python
Linux环境下MySQL-python安装过程分享
Feb 02 #Python
Python中用pycurl监控http响应时间脚本分享
Feb 02 #Python
Python列表(list)常用操作方法小结
Feb 02 #Python
You might like
php4的session功能评述(三)
2006/10/09 PHP
PHP中一个控制字符串输出的函数
2006/10/09 PHP
Smarty安装配置方法
2008/04/10 PHP
php实现对象克隆的方法
2015/06/20 PHP
PHP抓取网页、解析HTML常用的方法总结
2015/07/01 PHP
PHP获取指定日期是星期几的实现方法
2016/11/30 PHP
ThinkPHP框架实现的邮箱激活功能示例
2018/06/15 PHP
PHP PDOStatement::fetch讲解
2019/01/31 PHP
使用GruntJS构建Web程序之安装篇
2014/06/04 Javascript
JavaScript浏览器对象之一Window对象详解
2016/06/03 Javascript
vue实现城市列表选择功能
2018/07/16 Javascript
vue项目中使用scss的方法步骤
2019/05/16 Javascript
Layui弹框中数据表格中可双击选择一条数据的实现
2020/05/06 Javascript
python中的列表推导浅析
2014/04/26 Python
Python实现将目录中TXT合并成一个大TXT文件的方法
2015/07/15 Python
Python3.5模块的定义、导入、优化操作图文详解
2019/04/27 Python
django-rest-swagger的优化使用方法
2019/08/29 Python
python爬虫 Pyppeteer使用方法解析
2019/09/28 Python
wxpython绘制圆角窗体
2019/11/18 Python
Python json转字典字符方法实例解析
2020/04/13 Python
最新版 Windows10上安装Python 3.8.5的步骤详解
2020/11/28 Python
好莱坞百老汇御用王牌美妆:Koh Gen Do 江原道
2018/04/03 全球购物
进程的查看和调度分别使用什么命令
2013/12/14 面试题
留学自荐信
2013/10/10 职场文书
领导干部考察材料
2014/02/08 职场文书
2014年幼儿园元旦活动方案
2014/02/13 职场文书
国际贸易专业个人鉴定
2014/02/22 职场文书
行政专员的岗位职责
2014/03/10 职场文书
单位承诺书格式
2014/05/21 职场文书
公司总经理任命书
2014/06/05 职场文书
空气的环保标语
2014/06/12 职场文书
党员民主评议个人总结
2014/10/20 职场文书
给朋友的道歉短信
2015/05/12 职场文书
公务员廉洁从政心得体会
2016/01/19 职场文书
导游词之阆中古城
2019/12/23 职场文书
Python编写可视化界面的全过程(Python+PyCharm+PyQt)
2021/05/17 Python