day39,IO模型,select
作者:互联网
io模型,select
IO模型
模型就是解决某个问题的套路
IO问题:
输入输出
我要一个用户名用来执行登陆操作,问题用户名需要用户输入,输入需要耗时, 如果输入没有完成,后续逻辑无法继续,所以默认的处理方式就是 等
将当前进程阻塞住,切换至其他进程执行,等到按下回车键,拿到了一个用户名,再唤醒刚才的进程,将状态调整为就绪态
以上处理方案 就称之为阻塞IO模型
存在的问题:
当执行到recv时,如果对象并没有发送数据,程序阻塞了,无法执行其他任务
解决方案:
多线程或多进程,
当客户端并发量非常大的时候,服务器可能就无法开启新的线程或进程,如果不对数量加以限制 服务器就崩溃了
线程池或进程池
首先限制了数量 保证服务器正常运行,但是问题是,如果客户端都处于阻塞状态,这些线程也阻塞了
协程:
使用一个线程处理所有客户端,当一个客户端处于阻塞状态时可以切换至其他客户端任务
使用非阻塞:
阻塞IO模型在执行recv 和 accept 时 都需要经历wait_data
非阻塞IO即 在执行recv 和accept时 不会阻塞 可以继续往下执行
如何使用:
将server的blocking设置为False 即设置非阻塞
存在的问题 :
这样一来 你的进程 效率 非常高 没有任何的阻塞
很多情况下 并没有数据需要处理,但是我们的进程也需要不停的询问操作系统 会导致CPU占用过高
而且是无意义的占用
案例:
import socket import time server = socket.socket() server.bind(("127.0.0.1",1688)) server.listen() server.setblocking(False) #客户端储存数据的list clients = [] #发送数据的list send_data = [] while True: try: client, addr = server.accept() clients.append(client) except BlockingIOError as e : time.sleep(0.2) #获取到每一个客户端的对象 c 就是每一个客户端的对象 for c in clients[:]: try: # 通过客户端的对象,收发数据,获取到客户端发过来的数据 data = c.recv(1024) # 判断客户端发过来的数据是否为空 (收空操作) if not data: c.close() clients.remove(c) # continue # 这里是当客户端发送数据到缓存的时候,刚好到缓存的最大值, # 那么数据就有可能丢失 ,所以就需要try和数据进行处理 # c.send(data.upper()) send_data.append((c, data)) except BlockingIOError as e: print("这个客户端还不需要处理") except ConnectionResetError as e: print(e) c.close() clients.remove(c) #发送数据到客户端 for i in send_data[:]: try: c, msg = i # 发送数据 c.send(msg.upper()) send_data.remove(i) except BlockingIOError: pass
多路复用IO模型
案例:
# 因为使用使用socket中的非阻塞,太占用CPU ,需要通过不断的询问,这样就是一个死循环 # 所以就使用select这个类来弥补这个问题 import socket import select server = socket.socket() server.bind(("127.0.0.1", 1688)) server.listen() ''' 在select中需要注意的几个个参数是 rlist 可读的列表 wlist, 可写的列表 xlist, 错误信息的列表 timeout 这个是询问时间,如果这个时间超过多少就会停止询问 ''' rlist = [server,] wlist = [] msgs = [] while True: #返回的是可读和可写的列表,这里会阻塞到一个或者多个socket可以被处理 read_rlist,write_wlist,_ = select.select(rlist,wlist,[]) for soc in read_rlist: if soc == server: #这里需要注意的是需要判断这个可读的列表中存放的是socket还是客户端的对象 client,addr = soc.accept() #对客户端进行处理 rlist.append(client) else: #对客户端的数据进行处理 try: data = soc.recv(1024) if not data: soc.close() rlist.remove(soc) continue if soc not in wlist: wlist.append(soc) msgs.append((soc,data)) except ConnectionResetError as e: soc.close() rlist.remove(soc) #如果wlist中还有请求对象就删除这个对象 if soc in wlist: wlist.remove(soc) #发送数据到客服端 for soc in write_wlist: for i in msgs[:]: if i[0] == soc: soc.send(i[1]) msgs.remove(i) wlist.remove(soc)
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