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Python3标准库:selectors I/O多路复用抽象
1. selectors I/O多路复用抽象
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('