1. IO多路復用

O多路復用技術是使用一個可以同時監(jiān)視多個IO阻塞的中間人去監(jiān)視這些不同的IO對象，這些被監(jiān)視的任何一個或多個IO對象有消息返回，都將會觸發(fā)這個中間人將這些有消息IO對象返回，以供獲取他們的消息。

使用IO多路復用的優(yōu)點在于，進程在單線程的情況下同樣可以同時處理多個IO阻塞。與傳統(tǒng)的多線程/多進程模型比，I/O多路復用系統(tǒng)開銷小，系統(tǒng)不需要創(chuàng)建新的進程或者線程，也不需要維護這些進程和線程的運行，降底了系統(tǒng)的維護工作量，節(jié)省了系統(tǒng)資源，

Python提供了selector模塊來實現(xiàn)IO多路復用。同時，不同的操作系統(tǒng)上，這中間人的可選則的類型是不同的，目前常見的有，epoll, kqueue, devpoll, poll,select等；kqueue（BSD，mac支持），devpoll（solaris支持）和epoll的實現(xiàn)基本相同，epoll在Linux2.5+內(nèi)核中實現(xiàn)，Windows系統(tǒng)只實現(xiàn)了select。

1.1. epoll,poll, select的比較

select和poll使用輪詢的方式去檢測監(jiān)視的所有IO是否有數(shù)據(jù)返回，需要不斷的遍歷每一個IO對象，這是一種費時的操作，效率較低。poll優(yōu)于select的一點是select限制了最大監(jiān)視IO數(shù)為1024，這對于需要大量網(wǎng)絡IO連接的服務器來顯然是不夠的；而poll對于這個個數(shù)沒有限制。但是這同樣面臨問題，在使用輪詢的方式監(jiān)視這些IO時，IO數(shù)越大，意味著每一次輪詢消耗的時間越多。效率也就越低，這是輪詢無法解決的問題。

epoll就是為了解決這樣的問題誕生的，首先他沒有最大的監(jiān)視的IO數(shù)的限制，并且沒有使用輪詢的方式去檢測這些IO，而是采用了事件通知機制和回調(diào)來獲取這些有消息返回的IO對象，只有“活躍”的IO才會主動的去調(diào)用callback函數(shù)。這個IO將會直接被處理而不需要輪詢。

2. selector模塊的基本使用

import selectors
import socket
# 創(chuàng)建一個socketIO對象，監(jiān)聽后將可以接受請求消息了
sock = socket.socket()
sock.bind(("127.0.0.1", 80))
sock.listen()
slt = selectors.DefaultSelector()  # 使用系統(tǒng)默認selector，Windows為select，linux為epoll
# 將這個socketIO對象加入到，select中監(jiān)視
slt.register(fileobj=sock, events=selectors.EVENT_READ, data=None)
# 循環(huán)處理消息
while True:
 # select方法：輪詢這個selector，當有至少一個IO對象有消息返回時候，將會返回這個有消息的IO對象
 ready_events = slt.select(timeout=None)
 print(ready_events)  # 準備好的IO對象們
 break

ready_events 為一個列表（代表注冊到這個select中的所有的有數(shù)據(jù)可接收IO對象），列表中的每一個元組為：

SelectorKey對象：

• fileobj:注冊的socket對象
• fd:文件描述符
• data:注冊時我們傳入的參數(shù)，可以是任意值，綁定到一個屬性上，方便之后使用。
  

mask值

• EVENT_READ ： 表示可讀的； 它的值其實是1；
• EVENT_WRITE： 表示可寫的； 它的值其實是2；
• 或者二者的組合

例如：

[(SelectorKey(fileobj=<socket.socket fd=456, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 80)>, fd=456, events=1, data=None),
1)]

處理這個請求，只需要使用該socket對應方法即可，該socket用于接收請求的連接，使用accept方法就可以處理這個請求。

當接受請求之后，又將會產(chǎn)生新的客戶端，我們將其放入selector中一并監(jiān)視，當有消息來時，如果是連接請求，handle_request()函數(shù)處理，如果是客戶端的消息，handle_client_msg()函數(shù)處理。

對于select中有兩類socket，所以我們需要判斷被激活后返回的socket是哪一種，再調(diào)用不同的函數(shù)做不同的請求。如果這個select中的socket種類有很多，將無法如此判斷。解決辦法就是將處理函數(shù)綁定到對應的selectkey對象中，可以使用data參數(shù)。

def handle_request(sock:socket.socket, mask): # 處理新連接
 conn, addr = sock.accept()
 conn.setblocking(False)  # 設定非阻塞
 slt.register(conn, selector.EVENT_READ, data=handle_client_msg)
def handle_client_msg(sock:socket.socket, mask)  # 處理消息
 data = sock.recv()
 print(data.decode())
sock = socket.socket()
sock.bind(("127.0.0.1", 80))
sock.listen()
slt = selectors.DefaultSelector()
slt.register(fileobj=sock, events=selectors.EVENT_READ, data=handle_request)
while True:
 ready_events = slt.select(timeout=None)
 for event, mask in ready_events:
  event.data(event.fileobj, mask)
  # 不同的socket有不同data函數(shù)，使用自己綁定的data函數(shù)調(diào)用，再將自己的socket作為參數(shù)。就可以處理不同類型的socket。

上面使用data很好的解決了上面問題，但是需要注意，綁定到data屬性上函數(shù)（或者說可調(diào)用對象）最終會使用event.data(event.fileobj)的方式調(diào)用，這些函數(shù)接受的參數(shù)應該相同。

到此這篇關于Python多路復用selector模塊的文章就介紹到這了,更多相關Python selector模塊內(nèi)容請搜索本站以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持本站！

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