Python3标准库:selectors I/O多路复用抽象

python

selectors模块在select中平台特定的I/O监视函数之上提供了一个平台独立的抽象层。

1.1 操作模型

selectors中的API是基于事件的,与select中的poll()类似。它有多个实现,并且这个模块会自动设置别名DefaultSelector来指示对当前系统配置最为高效的一个实现。
选择器对象提供了一些方法,可以指定在一个套接字上查找哪些事件,然后以一种平台独立的方式让调用者等待事件。注册对事件的兴趣会创建一个SelectorKey,其中包含套接字、所注册事件的有关信息,可能还有可选的应用数据。选择器的所有者调用它的select()方法来了解事件。返回值是一个键对象序列和一个指示发生了哪些事件的位掩码。使用选择器的程序要反复调用select(),然后适当地处理事件。

1.2 回送服务器

这里给出的回送服务器例子使用了Selectorkey中的应用数据来注册发生新事件时要调用的一个回调函数。主循环从键得到这个回调,并把套接字和事件掩码传递给该回调。服务器启动时,其会注册当主服务器套接字上发生读事件时要调用的accept()函数。接受连接会产生一个新的套接字,然后注册read()函数作为读事件的一个回调。

import selectors

import socket

mysel = selectors.DefaultSelector()

keep_running = True

def read(connection, mask):

"Callback for read events"

global keep_running

client_address = connection.getpeername()

print('read({})'.format(client_address))

data = connection.recv(1024)

if data:

# A readable client socket has data

print(' received {!r}'.format(data))

connection.sendall(data)

else:

# Interpret empty result as closed connection

print(' closing')

mysel.unregister(connection)

connection.close()

# Tell the main loop to stop

keep_running = False

def accept(sock, mask):

"Callback for new connections"

new_connection, addr = sock.accept()

print('accept({})'.format(addr))

new_connection.setblocking(False)

mysel.register(new_connection, selectors.EVENT_READ, read)

server_address = ('localhost', 9999)

print('starting up on {} port {}'.format(*server_address))

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

server.setblocking(False)

server.bind(server_address)

server.listen(5)

mysel.register(server, selectors.EVENT_READ, accept)

while keep_running:

print('waiting for I/O')

for key, mask in mysel.select(timeout=1):

callback = key.data

callback(key.fileobj, mask)

print('shutting down')

mysel.close()

如果read()没有从套接字接收到任何数据,那么当连接的另一端关闭时,它会中断读事件而不是发送数据。之后,会从选择器删除这个套接字,并将其关闭。由于这只是一个示例程序,所以这个服务器与唯一的客户结束通信后还会关闭服务器自身。

1.3 回送客户

下面的回送客户例子会处理主循环中的所有I/O事件,而不是使用回调。它会建立选择器来报告套接字上的读事件,并报告套接字什么时候准备好可以发送数据。由于它查看两种类型的事件,所以客户必须通过查看掩码值来检查发生了哪个事件。所有数据都发出后,它会修改选择器配置,只在有可读取的数据时才会报告。

import selectors

import socket

mysel = selectors.DefaultSelector()

keep_running = True

outgoing = [

b'It will be repeated.',

b'This is the message. ',

]

bytes_sent = 0

bytes_received = 0

# Connecting is a blocking operation, so call setblocking()

# after it returns.

server_address = ('localhost', 9999)

print('connecting to {} port {}'.format(*server_address))

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

sock.connect(server_address)

sock.setblocking(False)

# Set up the selector to watch for when the socket is ready

# to send data as well as when there is data to read.

mysel.register(

sock,

selectors.EVENT_READ | selectors.EVENT_WRITE,

)

while keep_running:

print('waiting for I/O')

for key, mask in mysel.select(timeout=1):

connection = key.fileobj

client_address = connection.getpeername()

print('client({})'.format(client_address))

if mask & selectors.EVENT_READ:

print(' ready to read')

data = connection.recv(1024)

if data:

# A readable client socket has data

print(' received {!r}'.format(data))

bytes_received += len(data)

# Interpret empty result as closed connection,

# and also close when we have received a copy

# of all of the data sent.

keep_running = not (

data or

(bytes_received and

(bytes_received == bytes_sent))

)

if mask & selectors.EVENT_WRITE:

print(' ready to write')

if not outgoing:

# We are out of messages, so we no longer need to

# write anything. Change our registration to let

# us keep reading responses from the server.

print(' switching to read-only')

mysel.modify(sock, selectors.EVENT_READ)

else:

# Send the next message.

next_msg = outgoing.pop()

print(' sending {!r}'.format(next_msg))

sock.sendall(next_msg)

bytes_sent += len(next_msg)

print('shutting down')

mysel.unregister(connection)

connection.close()

mysel.close()

这个客户不仅跟踪它发出的数据量,还会跟踪接收的数据量。当这些值一致而且非0时,客户退出处理循环,并妥善地关闭,它将从选择器删除套接字,并关闭套接字和选择器。

1.4 服务器和客户

要在不同的终端窗口运行客户和服务器,使它们能够相互通信。服务器输出显示了入站连接和数据,以及发回给客户的响应。

客户输入显示了发出的信息和从服务器得到的响应。

以上是 Python3标准库:selectors I/O多路复用抽象 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/388832.html

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