当前位置: 澳门新濠3559 > 服务器运维 > 正文

socket通常也称作"套接字",假设一端是客户【澳门

时间:2019-11-18 21:29来源:服务器运维
Linux系统网络服务器模型主要有两种:并发服务器和循环服务器。   所谓并发服务器就是在同一个时刻可以处理来自多个客户端的请求;循环服务器是指服务器在同一时刻指可以响应一个

Linux系统网络服务器模型主要有两种:并发服务器和循环服务器。
 
所谓并发服务器就是在同一个时刻可以处理来自多个客户端的请求;循环服务器是指服务器在同一时刻指可以响应一个客户端的请求。而且对于TCP和UDP套接字,这两种服务器的实现方式也有不同的特点。
 
1、TCP循环服务器:
 
首先TCP服务器接受一个客户端的连接请求,处理连接请求,在完成这个客户端的所有请求后断开连接,然后再接受下一个客户端的请求。
 
创建TCP循环服务器的算法如下:socket(……); //创建一个TCP套接字bind(……); //邦定公认的端口号listen(……); //倾听客户端连接while(1) //开始循环接收客户端连接{ accept(……);//接收当前客户端的连接while(1)
 
{ //处理当前客户端的请求read(……);process(……);write(……);} close(……); //关闭当前客户端的连接,准备接收下一个客户端连接} TCP循环服务器一次只处理一个客户端的请求,如果有一个客户端占用服务器不放时,其它的客户机连接请求都得不到及时的响应。因此,TCP服务器一般很少用循环服务器模型的。
 
2、TCP并发服务器:  
并发服务器的思想是每一个客户端的请求并不由服务器的主进程直接处理,而是服务器主进程创建一个子进程来处理。
 
创建TCP并发服务器的算法如下:socket(……); //创建一个TCP套接字bind(……); //邦定公认的端口号listen(……);//倾听客户端连接while(1) //开始循环接收客户端的接收{ accept(……);//接收一个客户端的连接if(fork(……)==0) //创建子进程{ while(1)
 
{ //子进程处理某个客户端的连接read(……);process(……);write(……);} close(……); //关闭子进程处理的客户端连接exit(……) ;//终止该子进程} close(……); //父进程关闭连接套接字描述符,准备接收下一个客户端连接} TCP并发服务器可以解决TCP循环服务器客户端独占服务器的情况。但同时也带来了一个不小的问题,即响应客户机的请求,服务器要创建子进程来处理,而创建子进程是一种非常消耗资源的操作。
 
3、UDP循环服务器:  
UDP服务器每次从套接字上读取一个客户端的数据报请求,处理接收到的UDP数据报,然后将结果返回给客户机。
 
创建UDP循环服务器的算法如下:socket(……); //创建一个数据报类型的套接字bind(……); //邦定公认的短口号while(1) //开始接收客户端的连接{ //接收和处理客户端的UDP数据报recvfrom(……);process(……);sendto(……);//准备接收下一个客户机的数据报}因为UDP是非面向连接的,没有一个客户端可以独占服务器。只要处理过程不是死循环,服务器对于每一个客户机的请求总是能够处理的。
 
UDP循环服务器在数据报流量过大时由于处理任务繁重可能造成客户技数据报丢失,但是因为UDP协议本身不保证数据报可靠到达,所以UDP协议是允许丢失数据报的。
 
鉴于以上两点,一般的UDP服务器采用循环方式4、UDP并发服务器把并发的概念应用UDP就得到了并发UDP服务器,和并发TCP服务器模型一样是创建子进程来处理的。
 
创建UDP并发服务器的算法如下:socket(……); //创建一个数据报类型的套接字bind(……); //邦定公认的短口号while(1) //开始接收客户端的连接{ //接收和处理客户端的UDP数据报recvfrom(……);if(fork(……)==0) //创建子进程{ process(……);sendto(……);}除非服务器在处理客户端的请求所用的时间比较长以外,人们实际上很少用这种UDP并发服务器模型的。
 
  4、多路复用I/O并发服务器:  
创建子进程会带来系统资源的大量消耗,为了解决这个问题,采用多路复用I/O模型的并发服务器。采用select函数创建多路复用I/O模型的并发服务器的算法如下:
 
初始化(socket,bind,listen);while(1)
 
{设置监听读写文件描述符(FD_*);调用select;如果是倾听套接字就绪,说明一个新的连接请求建立{建立连接(accept);加入到监听文件描述符中去;}否则说明是一个已经连接过的描述符{进行操作(read或者write);}多路复用I/O可以解决资源限制问题,此模型实际上是将UDP循环模型用在了TCP上面。这也会带了一些问题,如由于服务器依次处理客户的请求,所以可能导致友的客户会等待很久。

Socket

socket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,应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭)

socket和file的区别:

  • file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
  • socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

澳门新濠3559 1

 

澳门新濠3559 2澳门新濠3559 3

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket()
sk.bind(ip_port)
sk.listen(5)

while True:
    print 'server waiting...'
    conn,addr = sk.accept()

    client_data = conn.recv(1024)
    print client_data
    conn.sendall('不要回答,不要回答,不要回答')

    conn.close()

socket server

澳门新濠3559 4澳门新濠3559 5

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

sk.sendall('请求连接')

server_reply = sk.recv(1024)
print server_reply

sk.close()

socket client

WEB服务应用:

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
import socket

def handle_request(client):
    buf = client.recv(1024)
    client.send("HTTP/1.1 200 OKrnrn")
    client.send("Hello, World")

def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind(('localhost',8080))
    sock.listen(5)

    while True:
        connection, address = sock.accept()
        handle_request(connection)
        connection.close()

if __name__ == '__main__':
  main()

 

更多功能

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

参数一:地址簇

  socket.AF_INET IPv4(默认)
  socket.AF_INET6 IPv6

  socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二:类型

  socket.SOCK_STREAM  流式socket , for TCP (默认)
  socket.SOCK_DGRAM   数据报式socket , for UDP

  socket.SOCK_RAW 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
  socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
  socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三:协议

  0  (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

澳门新濠3559 6澳门新濠3559 7

import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)


while True: data = sk.recv(1024) print data



import socket ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0) while True: inp = raw_input('数据:').strip() if inp == 'exit': break sk.sendto(inp,ip_port)
sk.close()

UDP Demo

sk.bind(address)

  s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。

sk.listen(backlog)

  开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。

      backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列

sk.setblocking(bool)

  是否阻塞(默认True),如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据,则报错。

sk.accept()

  接受连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

  接收TCP 客户的连接(阻塞式)等待连接的到来

sk.connect(address)

  连接到address处的套接字。一般,address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。

sk.connect_ex(address)

  同上,只不过会有返回值,连接成功时返回 0 ,连接失败时候返回编码,例如:10061

sk.close()

  关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag])

  接受套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

  与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。

sk.send(string[,flag])

  将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。即:可能未将指定内容全部发送。

sk.sendall(string[,flag])

  将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。

      内部通过递归调用send,将所有内容发送出去。

sk.sendto(string[,flag],address)

  将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。

sk.settimeout(timeout)

  设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如 client 连接最多等待5s )

sk.getpeername()

  返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。

sk.getsockname()

  返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

sk.fileno()

  套接字的文件描述符

澳门新濠3559 8澳门新濠3559 9

# 服务端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)

while True:
    data,(host,port) = sk.recvfrom(1024)
    print(data,host,port)
    sk.sendto(bytes('ok', encoding='utf-8'), (host,port))


#客户端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
while True:
    inp = input('数据:').strip()
    if inp == 'exit':
        break
    sk.sendto(bytes(inp, encoding='utf-8'),ip_port)
    data = sk.recvfrom(1024)
    print(data)

sk.close()

UDP

 

实例:智能机器人

澳门新濠3559 10澳门新濠3559 11

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-


import socket

ip_port = ('127.0.0.1',8888)
sk = socket.socket()
sk.bind(ip_port)
sk.listen(5)

while True:
    conn,address =  sk.accept()
    conn.sendall('欢迎致电 10086,请输入1xxx,0转人工服务.')
    Flag = True
    while Flag:
        data = conn.recv(1024)
        if data == 'exit':
            Flag = False
        elif data == '0':
            conn.sendall('通过可能会被录音.balabala一大推')
        else:
            conn.sendall('请重新输入.')
    conn.close()

服务端

澳门新濠3559 12澳门新濠3559 13

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket


ip_port = ('127.0.0.1',8005)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)
sk.settimeout(5)

while True:
    data = sk.recv(1024)
    print 'receive:',data
    inp = raw_input('please input:')
    sk.sendall(inp)
    if inp == 'exit':
        break

sk.close()

客户端

 

第二章 Linux网络编程

本章内容:

所谓并发服务器就是在同一个时刻可以处理来自多个客户端的请求;循环服...

IO多路复用

I/O多路复用指:通过一种机制,可以监视多个描述符,一旦某个描述符就绪(一般是读就绪或者写就绪),能够通知程序进行相应的读写操作。

Linux

Linux中的 select,poll,epoll 都是IO多路复用的机制。

澳门新濠3559 14澳门新濠3559 15

select

select最早于1983年出现在4.2BSD中,它通过一个select()系统调用来监视多个文件描述符的数组,当select()返回后,该数组中就绪的文件描述符便会被内核修改标志位,使得进程可以获得这些文件描述符从而进行后续的读写操作。
select目前几乎在所有的平台上支持,其良好跨平台支持也是它的一个优点,事实上从现在看来,这也是它所剩不多的优点之一。
select的一个缺点在于单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制,在Linux上一般为1024,不过可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的方式提升这一限制。
另外,select()所维护的存储大量文件描述符的数据结构,随着文件描述符数量的增大,其复制的开销也线性增长。同时,由于网络响应时间的延迟使得大量TCP连接处于非活跃状态,但调用select()会对所有socket进行一次线性扫描,所以这也浪费了一定的开销。

poll

poll在1986年诞生于System V Release 3,它和select在本质上没有多大差别,但是poll没有最大文件描述符数量的限制。
poll和select同样存在一个缺点就是,包含大量文件描述符的数组被整体复制于用户态和内核的地址空间之间,而不论这些文件描述符是否就绪,它的开销随着文件描述符数量的增加而线性增大。
另外,select()和poll()将就绪的文件描述符告诉进程后,如果进程没有对其进行IO操作,那么下次调用select()和poll()的时候将再次报告这些文件描述符,所以它们一般不会丢失就绪的消息,这种方式称为水平触发(Level Triggered)。

epoll

直到Linux2.6才出现了由内核直接支持的实现方法,那就是epoll,它几乎具备了之前所说的一切优点,被公认为Linux2.6下性能最好的多路I/O就绪通知方法。
epoll可以同时支持水平触发和边缘触发(Edge Triggered,只告诉进程哪些文件描述符刚刚变为就绪状态,它只说一遍,如果我们没有采取行动,那么它将不会再次告知,这种方式称为边缘触发),理论上边缘触发的性能要更高一些,但是代码实现相当复杂。
epoll同样只告知那些就绪的文件描述符,而且当我们调用epoll_wait()获得就绪文件描述符时,返回的不是实际的描述符,而是一个代表就绪描述符数量的值,你只需要去epoll指定的一个数组中依次取得相应数量的文件描述符即可,这里也使用了内存映射(mmap)技术,这样便彻底省掉了这些文件描述符在系统调用时复制的开销。
另一个本质的改进在于epoll采用基于事件的就绪通知方式。在select/poll中,进程只有在调用一定的方法后,内核才对所有监视的文件描述符进行扫描,而epoll事先通过epoll_ctl()来注册一个文件描述符,一旦基于某个文件描述符就绪时,内核会采用类似callback的回调机制,迅速激活这个文件描述符,当进程调用epoll_wait()时便得到通知。

Linux 的IO多路复用

 

Python

Python中有一个select模块,其中提供了:select、poll、epoll三个方法,分别调用系统的 select,poll,epoll 从而实现IO多路复用。

Windows Python:
    提供: select
Mac Python:
    提供: select
Linux Python:
    提供: select、poll、epoll

注意:网络操作、文件操作、终端操作等均属于IO操作,对于windows只支持Socket操作,其他系统支持其他IO操作,但是无法检测 普通文件操作 自动上次读取是否已经变化。

 

对于select方法:

句柄列表11, 句柄列表22, 句柄列表33 = select.select(句柄序列1, 句柄序列2, 句柄序列3, 超时时间)

参数: 可接受四个参数(前三个必须)
返回值:三个列表

select方法用来监视文件句柄,如果句柄发生变化,则获取该句柄。
1、当 参数1 序列中的句柄发生可读时(accetp和read),则获取发生变化的句柄并添加到 返回值1 序列中
2、当 参数2 序列中含有句柄时,则将该序列中所有的句柄添加到 返回值2 序列中
3、当 参数3 序列中的句柄发生错误时,则将该发生错误的句柄添加到 返回值3 序列中
4、当 超时时间 未设置,则select会一直阻塞,直到监听的句柄发生变化
   当 超时时间 = 1时,那么如果监听的句柄均无任何变化,则select会阻塞 1 秒,之后返回三个空列表,如果监听的句柄有变化,则直接执行。

 

澳门新濠3559 16澳门新濠3559 17

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import select
import threading
import sys

while True:
    readable, writeable, error = select.select([sys.stdin,],[],[],1)
    if sys.stdin in readable:
        print 'select get stdin',sys.stdin.readline()

利用select监听终端操作实例

澳门新濠3559 18澳门新濠3559 19

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket
import select

sk1 = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sk1.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sk1.bind(('127.0.0.1',8002))
sk1.listen(5)
sk1.setblocking(0)

inputs = [sk1,]

while True:
    readable_list, writeable_list, error_list = select.select(inputs, [], inputs, 1)
    for r in readable_list:
        # 当客户端第一次连接服务端时
        if sk1 == r:
            print 'accept'
            request, address = r.accept()
            request.setblocking(0)
            inputs.append(request)
        # 当客户端连接上服务端之后,再次发送数据时
        else:
            received = r.recv(1024)
            # 当正常接收客户端发送的数据时
            if received:
                print 'received data:', received
            # 当客户端关闭程序时
            else:
                inputs.remove(r)

sk1.close()

利用select实现伪同时处理多个Socket客户端请求:服务端

澳门新濠3559 20澳门新濠3559 21

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket

ip_port = ('127.0.0.1',8002)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

while True:
    inp = raw_input('please input:')
    sk.sendall(inp)
sk.close()

利用select实现伪同时处理多个Socket客户端请求:客户端

此处的Socket服务端相比与原生的Socket,他支持当某一个请求不再发送数据时,服务器端不会等待而是可以去处理其他请求的数据。但是,如果每个请求的耗时比较长时,select版本的服务器端也无法完成同时操作。

澳门新濠3559 22澳门新濠3559 23

#!/usr/bin/env python
#coding:utf8

'''
 服务器的实现 采用select的方式
'''

import select
import socket
import sys
import Queue

#创建套接字并设置该套接字为非阻塞模式

server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
server.setblocking(0)

#绑定套接字
server_address = ('localhost',10000)
print >>sys.stderr,'starting up on %s port %s'% server_address
server.bind(server_address)

#将该socket变成服务模式
#backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
#这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列

server.listen(5)

#初始化读取数据的监听列表,最开始时希望从server这个套接字上读取数据
inputs = [server]

#初始化写入数据的监听列表,最开始并没有客户端连接进来,所以列表为空

outputs = []

#要发往客户端的数据
message_queues = {}
while inputs:
    print >>sys.stderr,'waiting for the next event'
    #调用select监听所有监听列表中的套接字,并将准备好的套接字加入到对应的列表中
    readable,writable,exceptional = select.select(inputs,outputs,inputs)#列表中的socket 套接字  如果是文件呢? 
    #监控文件句柄有某一处发生了变化 可写 可读  异常属于Linux中的网络编程 
    #属于同步I/O操作,属于I/O复用模型的一种
    #rlist--等待到准备好读
    #wlist--等待到准备好写
    #xlist--等待到一种异常
    #处理可读取的套接字

    '''
        如果server这个套接字可读,则说明有新链接到来
        此时在server套接字上调用accept,生成一个与客户端通讯的套接字
        并将与客户端通讯的套接字加入inputs列表,下一次可以通过select检查连接是否可读
        然后在发往客户端的缓冲中加入一项,键名为:与客户端通讯的套接字,键值为空队列
        select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄(file descrīptor)的状态变化的。程序会停在select这里等待,
        直到被监视的文件句柄有某一个或多个发生了状态改变
        '''

    '''
        若可读的套接字不是server套接字,有两种情况:一种是有数据到来,另一种是链接断开
        如果有数据到来,先接收数据,然后将收到的数据填入往客户端的缓存区中的对应位置,最后
        将于客户端通讯的套接字加入到写数据的监听列表:
        如果套接字可读.但没有接收到数据,则说明客户端已经断开。这时需要关闭与客户端连接的套接字
        进行资源清理
        '''

    for s in readable: 
        if s is server:
            connection,client_address = s.accept()
            print >>sys.stderr,'connection from',client_address
            connection.setblocking(0)#设置非阻塞
            inputs.append(connection)
            message_queues[connection] = Queue.Queue()
        else:
            data = s.recv(1024)
            if data:
                print >>sys.stderr,'received "%s" from %s'% 
                (data,s.getpeername())
                message_queues[s].put(data)
                if s not in outputs:
                    outputs.append(s)
            else:
                print >>sys.stderr,'closing',client_address
                if s in outputs:
                    outputs.remove(s)
                inputs.remove(s)
                s.close()
                del message_queues[s]

    #处理可写的套接字
    '''
        在发送缓冲区中取出响应的数据,发往客户端。
        如果没有数据需要写,则将套接字从发送队列中移除,select中不再监视
        '''

    for s in writable:
        try:
            next_msg = message_queues[s].get_nowait()

        except Queue.Empty:
            print >>sys.stderr,'  ',s,getpeername(),'queue empty'
            outputs.remove(s)
        else:
            print >>sys.stderr,'sending "%s" to %s'% 
            (next_msg,s.getpeername())
            s.send(next_msg)



    #处理异常情况

    for s in exceptional:
        for s in exceptional:
            print >>sys.stderr,'exception condition on',s.getpeername()
            inputs.remove(s)
            if s in outputs:
                outputs.remove(s)
            s.close()
            del message_queues[s]

基于select实现socket服务端

 

2.1客户——服务器模型

  • Socket
  • IO多路复用(select)
  • SocketServer 模块(ThreadingTCPServer源码剖析)

SocketServer模块

SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ,从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端。即:每个客户端请求连接到服务器时,Socket服务端都会在服务器是创建一个“线程”或者“进程” 专门负责处理当前客户端的所有请求。

澳门新濠3559 24

 

 

ThreadingTCPServer

ThreadingTCPServer实现的Soket服务器内部会为每个client创建一个 “线程”,该线程用来和客户端进行交互。

1、ThreadingTCPServer基础

使用ThreadingTCPServer:

  • 创建一个继承自 SocketServer.BaseRequestHandler 的类
  • 类中必须定义一个名称为 handle 的方法
  • 启动ThreadingTCPServer

 

澳门新濠3559 25澳门新濠3559 26

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import SocketServer

class MyServer(SocketServer.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
        # print self.request,self.client_address,self.server
        conn = self.request
        conn.sendall('欢迎致电 10086,请输入1xxx,0转人工服务.')
        Flag = True
        while Flag:
            data = conn.recv(1024)
            if data == 'exit':
                Flag = False
            elif data == '0':
                conn.sendall('通过可能会被录音.balabala一大推')
            else:
                conn.sendall('请重新输入.')


if __name__ == '__main__':
    server = SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer)
    server.serve_forever()

SocketServer实现服务器

澳门新濠3559 27澳门新濠3559 28

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket


ip_port = ('127.0.0.1',8009)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)
sk.settimeout(5)

while True:
    data = sk.recv(1024)
    print 'receive:',data
    inp = raw_input('please input:')
    sk.sendall(inp)
    if inp == 'exit':
        break

sk.close()

客户端

 

2、ThreadingTCPServer源码剖析

ThreadingTCPServer的类图关系如下:

澳门新濠3559 29

 

内部调用流程为:

  • 启动服务端程序
  • 执行 TCPServer.__init__ 方法,创建服务端Socket对象并绑定 IP 和 端口
  • 执行 BaseServer.__init__ 方法,将自定义的继承自SocketServer.BaseRequestHandler 的类 MyRequestHandle赋值给self.RequestHandlerClass
  • 执行 BaseServer.server_forever 方法,While 循环一直监听是否有客户端请求到达 ...
  • 当客户端连接到达服务器
  • 执行 ThreadingMixIn.process_request 方法,创建一个 “线程” 用来处理请求
  • 执行 ThreadingMixIn.process_request_thread 方法
  • 执行 BaseServer.finish_request 方法,执行 self.RequestHandlerClass()  即:执行 自定义 MyRequestHandler 的构造方法(自动调用基类BaseRequestHandler的构造方法,在该构造方法中又会调用 MyRequestHandler的handle方法)

ThreadingTCPServer相关源码:

澳门新濠3559 30澳门新濠3559 31

class BaseServer:

    """Base class for server classes.

    Methods for the caller:

    - __init__(server_address, RequestHandlerClass)
    - serve_forever(poll_interval=0.5)
    - shutdown()
    - handle_request()  # if you do not use serve_forever()
    - fileno() -> int   # for select()

    Methods that may be overridden:

    - server_bind()
    - server_activate()
    - get_request() -> request, client_address
    - handle_timeout()
    - verify_request(request, client_address)
    - server_close()
    - process_request(request, client_address)
    - shutdown_request(request)
    - close_request(request)
    - handle_error()

    Methods for derived classes:

    - finish_request(request, client_address)

    Class variables that may be overridden by derived classes or
    instances:

    - timeout
    - address_family
    - socket_type
    - allow_reuse_address

    Instance variables:

    - RequestHandlerClass
    - socket

    """

    timeout = None

    def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass):
        """Constructor.  May be extended, do not override."""
        self.server_address = server_address
        self.RequestHandlerClass = RequestHandlerClass
        self.__is_shut_down = threading.Event()
        self.__shutdown_request = False

    def server_activate(self):
        """Called by constructor to activate the server.

        May be overridden.

        """
        pass

    def serve_forever(self, poll_interval=0.5):
        """Handle one request at a time until shutdown.

        Polls for shutdown every poll_interval seconds. Ignores
        self.timeout. If you need to do periodic tasks, do them in
        another thread.
        """
        self.__is_shut_down.clear()
        try:
            while not self.__shutdown_request:
                # XXX: Consider using another file descriptor or
                # connecting to the socket to wake this up instead of
                # polling. Polling reduces our responsiveness to a
                # shutdown request and wastes cpu at all other times.
                r, w, e = _eintr_retry(select.select, [self], [], [],
                                       poll_interval)
                if self in r:
                    self._handle_request_noblock()
        finally:
            self.__shutdown_request = False
            self.__is_shut_down.set()

    def shutdown(self):
        """Stops the serve_forever loop.

        Blocks until the loop has finished. This must be called while
        serve_forever() is running in another thread, or it will
        deadlock.
        """
        self.__shutdown_request = True
        self.__is_shut_down.wait()

    # The distinction between handling, getting, processing and
    # finishing a request is fairly arbitrary.  Remember:
    #
    # - handle_request() is the top-level call.  It calls
    #   select, get_request(), verify_request() and process_request()
    # - get_request() is different for stream or datagram sockets
    # - process_request() is the place that may fork a new process
    #   or create a new thread to finish the request
    # - finish_request() instantiates the request handler class;
    #   this constructor will handle the request all by itself

    def handle_request(self):
        """Handle one request, possibly blocking.

        Respects self.timeout.
        """
        # Support people who used socket.settimeout() to escape
        # handle_request before self.timeout was available.
        timeout = self.socket.gettimeout()
        if timeout is None:
            timeout = self.timeout
        elif self.timeout is not None:
            timeout = min(timeout, self.timeout)
        fd_sets = _eintr_retry(select.select, [self], [], [], timeout)
        if not fd_sets[0]:
            self.handle_timeout()
            return
        self._handle_request_noblock()

    def _handle_request_noblock(self):
        """Handle one request, without blocking.

        I assume that select.select has returned that the socket is
        readable before this function was called, so there should be
        no risk of blocking in get_request().
        """
        try:
            request, client_address = self.get_request()
        except socket.error:
            return
        if self.verify_request(request, client_address):
            try:
                self.process_request(request, client_address)
            except:
                self.handle_error(request, client_address)
                self.shutdown_request(request)

    def handle_timeout(self):
        """Called if no new request arrives within self.timeout.

        Overridden by ForkingMixIn.
        """
        pass

    def verify_request(self, request, client_address):
        """Verify the request.  May be overridden.

        Return True if we should proceed with this request.

        """
        return True

    def process_request(self, request, client_address):
        """Call finish_request.

        Overridden by ForkingMixIn and ThreadingMixIn.

        """
        self.finish_request(request, client_address)
        self.shutdown_request(request)

    def server_close(self):
        """Called to clean-up the server.

        May be overridden.

        """
        pass

    def finish_request(self, request, client_address):
        """Finish one request by instantiating RequestHandlerClass."""
        self.RequestHandlerClass(request, client_address, self)

    def shutdown_request(self, request):
        """Called to shutdown and close an individual request."""
        self.close_request(request)

    def close_request(self, request):
        """Called to clean up an individual request."""
        pass

    def handle_error(self, request, client_address):
        """Handle an error gracefully.  May be overridden.

        The default is to print a traceback and continue.

        """
        print '-'*40
        print 'Exception happened during processing of request from',
        print client_address
        import traceback
        traceback.print_exc() # XXX But this goes to stderr!
        print '-'*40

BaseServer

澳门新濠3559 32澳门新濠3559 33

class TCPServer(BaseServer):

    """Base class for various socket-based server classes.

    Defaults to synchronous IP stream (i.e., TCP).

    Methods for the caller:

    - __init__(server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True)
    - serve_forever(poll_interval=0.5)
    - shutdown()
    - handle_request()  # if you don't use serve_forever()
    - fileno() -> int   # for select()

    Methods that may be overridden:

    - server_bind()
    - server_activate()
    - get_request() -> request, client_address
    - handle_timeout()
    - verify_request(request, client_address)
    - process_request(request, client_address)
    - shutdown_request(request)
    - close_request(request)
    - handle_error()

    Methods for derived classes:

    - finish_request(request, client_address)

    Class variables that may be overridden by derived classes or
    instances:

    - timeout
    - address_family
    - socket_type
    - request_queue_size (only for stream sockets)
    - allow_reuse_address

    Instance variables:

    - server_address
    - RequestHandlerClass
    - socket

    """

    address_family = socket.AF_INET

    socket_type = socket.SOCK_STREAM

    request_queue_size = 5

    allow_reuse_address = False

    def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True):
        """Constructor.  May be extended, do not override."""
        BaseServer.__init__(self, server_address, RequestHandlerClass)
        self.socket = socket.socket(self.address_family,
                                    self.socket_type)
        if bind_and_activate:
            try:
                self.server_bind()
                self.server_activate()
            except:
                self.server_close()
                raise

    def server_bind(self):
        """Called by constructor to bind the socket.

        May be overridden.

        """
        if self.allow_reuse_address:
            self.socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        self.socket.bind(self.server_address)
        self.server_address = self.socket.getsockname()

    def server_activate(self):
        """Called by constructor to activate the server.

        May be overridden.

        """
        self.socket.listen(self.request_queue_size)

    def server_close(self):
        """Called to clean-up the server.

        May be overridden.

        """
        self.socket.close()

    def fileno(self):
        """Return socket file number.

        Interface required by select().

        """
        return self.socket.fileno()

    def get_request(self):
        """Get the request and client address from the socket.

        May be overridden.

        """
        return self.socket.accept()

    def shutdown_request(self, request):
        """Called to shutdown and close an individual request."""
        try:
            #explicitly shutdown.  socket.close() merely releases
            #the socket and waits for GC to perform the actual close.
            request.shutdown(socket.SHUT_WR)
        except socket.error:
            pass #some platforms may raise ENOTCONN here
        self.close_request(request)

    def close_request(self, request):
        """Called to clean up an individual request."""
        request.close()

TCPServer

澳门新濠3559 34澳门新濠3559 35

class ThreadingMixIn:
    """Mix-in class to handle each request in a new thread."""

    # Decides how threads will act upon termination of the
    # main process
    daemon_threads = False

    def process_request_thread(self, request, client_address):
        """Same as in BaseServer but as a thread.

        In addition, exception handling is done here.

        """
        try:
            self.finish_request(request, client_address)
            self.shutdown_request(request)
        except:
            self.handle_error(request, client_address)
            self.shutdown_request(request)

    def process_request(self, request, client_address):
        """Start a new thread to process the request."""
        t = threading.Thread(target = self.process_request_thread,
                             args = (request, client_address))
        t.daemon = self.daemon_threads
        t.start()

ThreadingMixIn

澳门新濠3559 36澳门新濠3559 37

class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

ThreadingTCPServer

RequestHandler相关源码

澳门新濠3559 38澳门新濠3559 39

class BaseRequestHandler:

    """Base class for request handler classes.

    This class is instantiated for each request to be handled.  The
    constructor sets the instance variables request, client_address
    and server, and then calls the handle() method.  To implement a
    specific service, all you need to do is to derive a class which
    defines a handle() method.

    The handle() method can find the request as self.request, the
    client address as self.client_address, and the server (in case it
    needs access to per-server information) as self.server.  Since a
    separate instance is created for each request, the handle() method
    can define arbitrary other instance variariables.

    """

    def __init__(self, request, client_address, server):
        self.request = request
        self.client_address = client_address
        self.server = server
        self.setup()
        try:
            self.handle()
        finally:
            self.finish()

    def setup(self):
        pass

    def handle(self):
        pass

    def finish(self):
        pass

SocketServer.BaseRequestHandler

 

实例:

澳门新濠3559 40澳门新濠3559 41

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import SocketServer

class MyServer(SocketServer.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
        # print self.request,self.client_address,self.server
        conn = self.request
        conn.sendall('欢迎致电 10086,请输入1xxx,0转人工服务.')
        Flag = True
        while Flag:
            data = conn.recv(1024)
            if data == 'exit':
                Flag = False
            elif data == '0':
                conn.sendall('通过可能会被录音.balabala一大推')
            else:
                conn.sendall('请重新输入.')


if __name__ == '__main__':
    server = SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer)
    server.serve_forever()

服务端

澳门新濠3559 42澳门新濠3559 43

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket


ip_port = ('127.0.0.1',8009)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)
sk.settimeout(5)

while True:
    data = sk.recv(1024)
    print 'receive:',data
    inp = raw_input('please input:')
    sk.sendall(inp)
    if inp == 'exit':
        break

sk.close()

客户端

 

源码精简:

import socket
import threading
import select


def process(request, client_address):
    print request,client_address
    conn = request
    conn.sendall('欢迎致电 10086,请输入1xxx,0转人工服务.')
    flag = True
    while flag:
        data = conn.recv(1024)
        if data == 'exit':
            flag = False
        elif data == '0':
            conn.sendall('通过可能会被录音.balabala一大推')
        else:
            conn.sendall('请重新输入.')

sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sk.bind(('127.0.0.1',8002))
sk.listen(5)

while True:
    r, w, e = select.select([sk,],[],[],1)
    print 'looping'
    if sk in r:
        print 'get request'
        request, client_address = sk.accept()
        t = threading.Thread(target=process, args=(request, client_address))
        t.daemon = False
        t.start()

sk.close()

 

如精简代码可以看出,SocketServer的ThreadingTCPServer之所以可以同时处理请求得益于 select 和 Threading 两个东西,其实本质上就是在服务器端为每一个客户端创建一个线程,当前线程用来处理对应客户端的请求,所以,可以支持同时n个客户端链接(长连接)。

目前大多数网络应用程序在编写时都采用客户—服务器模型,假设一端是客户,另一端是服务器,让服务器提供给客户一定的服务内容。它要求有一方(服务器方)在启动执行程序后(无限期地)等待其他客户端程序与之通信。这里可以再分为两种具体类型:并发型交互与重复型交互。

 

 

ForkingTCPServer

ForkingTCPServer和ThreadingTCPServer的使用和执行流程基本一致,只不过在内部分别为请求者建立 “线程”  和 “进程”。

基本使用:

澳门新濠3559 44澳门新濠3559 45

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import SocketServer

class MyServer(SocketServer.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
        # print self.request,self.client_address,self.server
        conn = self.request
        conn.sendall('欢迎致电 10086,请输入1xxx,0转人工服务.')
        Flag = True
        while Flag:
            data = conn.recv(1024)
            if data == 'exit':
                Flag = False
            elif data == '0':
                conn.sendall('通过可能会被录音.balabala一大推')
            else:
                conn.sendall('请重新输入.')


if __name__ == '__main__':
    server = SocketServer.ForkingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer)
    server.serve_forever()

服务端

澳门新濠3559 46澳门新濠3559 47

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket


ip_port = ('127.0.0.1',8009)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)
sk.settimeout(5)

while True:
    data = sk.recv(1024)
    print 'receive:',data
    inp = raw_input('please input:')
    sk.sendall(inp)
    if inp == 'exit':
        break

sk.close()

客户端

以上ForkingTCPServer只是将 ThreadingTCPServer 实例中的代码:

server = SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyRequestHandler)
变更为:
server = SocketServer.ForkingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyRequestHandler)

SocketServer的ThreadingTCPServer之所以可以同时处理请求得益于 select 和 os.fork 两个东西,其实本质上就是在服务器端为每一个客户端创建一个进程,当前新创建的进程用来处理对应客户端的请求,所以,可以支持同时n个客户端链接(长连接)。

源码剖析参考 ThreadingTCPServer

 

(1)并发型交互。在并发型交互模式下,程序的主要运作步骤如下:

Socket

Twisted

Twisted是一个事件驱动的网络框架,其中包含了诸多功能,例如:网络协议、线程、数据库管理、网络操作、电子邮件等。

澳门新濠3559 48

 

事件驱动

简而言之,事件驱动分为二个部分:第一,注册事件;第二,触发事件。

自定义事件驱动框架,命名为:“弑君者”:

澳门新濠3559 49澳门新濠3559 50

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

# event_drive.py

event_list = []


def run():
    for event in event_list:
        obj = event()
        obj.execute()


class BaseHandler(object):
    """
    用户必须继承该类,从而规范所有类的方法(类似于接口的功能)
    """
    def execute(self):
        raise Exception('you must overwrite execute')

最牛x的事件驱动框架

程序员使用“弑君者框架”:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

from source import event_drive


class MyHandler(event_drive.BaseHandler):

    def execute(self):
        print 'event-drive execute MyHandler'


event_drive.event_list.append(MyHandler)
event_drive.run()

 

如上述代码,事件驱动只不过是框架规定了执行顺序,程序员在使用框架时,可以向原执行顺序中注册“事件”,从而在框架执行时可以出发已注册的“事件”。

基于事件驱动Socket

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

from twisted.internet import protocol
from twisted.internet import reactor

class Echo(protocol.Protocol):
    def dataReceived(self, data):
        self.transport.write(data)

def main():
    factory = protocol.ServerFactory()
    factory.protocol = Echo

    reactor.listenTCP(8000,factory)
    reactor.run()

if __name__ == '__main__':
    main()

 

程序执行流程:

  • 运行服务端程序
  • 创建Protocol的派生类Echo
  • 创建ServerFactory对象,并将Echo类封装到其protocol字段中
  • 执行reactor的 listenTCP 方法,内部使用 tcp.Port 创建socket server对象,并将该对象添加到了 reactor的set类型的字段 _read 中
  • 执行reactor的 run 方法,内部执行 while 循环,并通过 select 来监视 _read 中文件描述符是否有变化,循环中...
  • 客户端请求到达
  • 执行reactor的 _doReadOrWrite 方法,其内部通过反射调用 tcp.Port 类的 doRead 方法,内部 accept 客户端连接并创建Server对象实例(用于封装客户端socket信息)和 创建 Echo 对象实例(用于处理请求) ,然后调用 Echo 对象实例的 makeConnection 方法,创建连接。
  • 执行 tcp.Server 类的 doRead 方法,读取数据,
  • 执行 tcp.Server 类的 _dataReceived 方法,如果读取数据内容为空(关闭链接),否则,出发 Echo 的 dataReceived 方法
  • 执行 Echo 的 dataReceived 方法

从源码可以看出,上述实例本质上使用了事件驱动的方法 和 IO多路复用的机制来进行Socket的处理。

澳门新濠3559 51澳门新濠3559 52

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

from twisted.internet import reactor, protocol
from twisted.web.client import getPage
from twisted.internet import reactor
import time

class Echo(protocol.Protocol):

    def dataReceived(self, data):
        deferred1 = getPage('http://cnblogs.com')
        deferred1.addCallback(self.printContents)

        deferred2 = getPage('http://baidu.com')
        deferred2.addCallback(self.printContents)

        for i in range(2):
            time.sleep(1)
            print 'execute ',i


    def execute(self,data):
        self.transport.write(data)

    def printContents(self,content):
        print len(content),content[0:100],time.time()

def main():

    factory = protocol.ServerFactory()
    factory.protocol = Echo

    reactor.listenTCP(8000,factory)
    reactor.run()

if __name__ == '__main__':
    main()

异步IO操作

 

更多参考:

  
  

 

·等待一个客户请求的到来;

socket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,应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

·生成一个新的进程或者任务来处理这个客户请求,同时这里还可以接收其他客户的请求,处理结束后,终止这个进程;

澳门新濠3559 53

·反馈客户端;

 

·等待新的客户请求的到来并进行下一次服务,如此循环运作。

功能:

(2) 重复型交互。重复型交互模式下,程序的主要运作步骤如下:

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

·等待一个客户请求的到来;

参数一:地址簇

·处理客户的请求,对客户进行服务;

  socket.AF_INET IPv4(默认)
  socket.AF_INET6 IPv6

·给客户反馈信息,服务结束;

  socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

·等待下一个请求到来,如此循环。

参数二:类型

这里重复型交互的缺点就是在服务器给一个客户处理请求服务的时候,不能接收和处理其他客户的请求;而并发型交互就可以解决这个问题,但要多线程操作系统的支持。一般来说,UDP 服务器采用重复型交互,TCP 服务器采用并发型交互。 客户/服务器模式要求每个应用程序由两个部分组成:一个部分负责启动通信,另一个部分负责对它进行应答。它们通常是运行在不同的主机上,分别被称为客户机和服务器。服务器并不特定指网络上的一台机器,它可以是网络上可提供服务的任何程序,同样,客户机也是指用户为了得到某种服务所需要运行的应用程序。由于客户端和服务器端在网络通信中表现出来的不同的功能,对它们编程要采用不同的算法。

  socket.SOCK_STREAM  流式socket , for TCP (默认)
  socket.SOCK_DGRAM   数据报式socket , for UDP

2.2面向连接和无连接的客户—服务器

  socket.SOCK_RAW 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
  socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
  socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

   在设计客户—服务器软件时,必须在两种类型的交互中做出选择:无连接的风格或面向连接的风格。这两种风格的交互直接对应于 TCP/IP 协议族所提供的两个主要的传输协议。如果客户和服务器使用用户数据报(UDP)进行通信,那么交互就是无连接的;如果使用传输控制协议(TCP),则交互就是面向连接的。由于面向连接风格的交互协议使编程更简单,程序更可靠,因此采用TCP协议的客户—服务器模型是我们的首选。

参数三:协议

2.3 TCP 连接通讯过程

  0  (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

TCP是一种面向连接的、可靠的字节流传输协议,通讯之前,双方之间必须建立一条连接,通讯结束后再释放。

澳门新濠3559 54澳门新濠3559 55

为了建立一条可靠的连接,TCP采用三次握手的方式:

import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)

while True:
    data = sk.recv(1024)
    print data




import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
while True:
    inp = raw_input('数据:').strip()
    if inp == 'exit':
        break
    sk.sendto(inp,ip_port)

sk.close()

(1)客户机(请求端)向服务器发出同步段(SYN),请求接入。

UDP Demo

(2)服务器向客户机发出同步—应答段(SYN—ACK)。一方面作为对客户请求接入的响应,另一方面要求客户端也进行接入。

sk.bind(address)

(3)客户机向服务器再发出应答段(ACK)。作为对服务器所发请求接入的响应。

  s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。

   终止一个TCP连接共要经过4次握手:

sk.listen(backlog)

(1)客户机向服务器发出关闭段(FIN)。此时,客户机不能再向远方服务器发送数据,但是可以继续接收数据。

  开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。

(2)服务器向客户机发出关闭—应答段。此时服务器还可以向客户机发送数据,即接入处于“半关闭”状态。

      backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列

(3)服务器向客户机发出关闭段(FIN),关闭本侧的接入,仍可接收数据。一方面作为客户关闭接入的响应,另一方面要求客户端也须关闭接入。此时,服务器不能再发送数据。

sk.setblocking(bool)

(4)客户机为响应服务器的关闭,向服务器发出关闭—应答段。

  是否阻塞(默认True),如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据,则报错。

2.4    TCP协议的socket编程

sk.accept()

socket编程简单的说就是使两台或多台联网的计算机相互交换数据。

  接受连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

2.4.1 TCP 套接口连接中的主要函数的调用

  接收TCP 客户的连接(阻塞式)等待连接的到来

TCP 套接口连接中的主要调用的函数有socket,bind,connect,write,listen,close等。TCP/IP协议的客户/服务器机制工作过程如下图所示:

sk.connect(address)

 

  连接到address处的套接字。一般,address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。

2.4.2 Linux 中套接口的数据结构

sk.connect_ex(address)

   套接口数据结构同时与使用它的网络有关。在Linux中,每一种协议都有自己的网络地址数据结构,这些结构以sockaddr_开头,不同的后缀表示不同的协议,如IPv4对应的是sockaddr_in。

  同上,只不过会有返回值,连接成功时返回 0 ,连接失败时候返回编码,例如:10061

2.5编程算法实现

sk.close()

2.5.1客户端的算法

  关闭套接字

    客户可以按照以下算法构造与某个服务器的连接并与该服务器通信。

sk.recv(bufsize[,flag])

(1)找到与其通信的服务器的IP地址和协议端口号;

  接受套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。

(2)分配套接字;

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

(3) 指明此连接需要在本地机器中的、任意的、未使用的协议端口,并允许TCP选择一个这样的端口;

  与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。

(4)将这个套接字连接到服务器;

sk.send(string[,flag])

(5)使用应用级协议与服务器进行通信(此常包含发送请求和等待应答);

  将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。即:可能未将指定内容全部发送。

(6)关闭连接。  

sk.sendall(string[,flag])

2.5.2 服务端的算法

  将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。

(1)并发服务器

      内部通过递归调用send,将所有内容发送出去。

服务器在一个时刻可以处理多个请求的服务器,称为并发服务器。我们采用并发的、面向连接服务器的算法,下面给出了并发服务器使用面向连接协议的算法步骤:

sk.sendto(string[,flag],address)

主 1.创建套接字并将其绑定到所提供服务的设定的地址上。该套接字保持

  将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。

非连接的。

sk.settimeout(timeout)

主2.将该端口设置为被动模式,使其准备为服务器所用。

  设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如 client 连接最多等待5s )

主3.反复调用accept以便接收来自客户的下一个连接请求,并创建新的从

sk.getpeername()

线程或进程来处理响应。

  返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。

从1.由主线程传递来得连接请求(即针对连接的套接字开始)。

sk.getsockname()

从2.用该连接与客户进行交互:读取请求并发回响应。

  返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

从3.关闭连接并退出。在处理完来自客户的所有请求后,从线程就退出。

sk.fileno()

(2)多线程与多进程并发服务器

  套接字的文件描述符

  Linux提供了两种形式的并发性——进程和线程,所以有两种常见的主—从模式实现:一种是服务器创建多个进程,每个进程都有一个执行线程。另一种实现是,服务器在一个进程中创建多个执行线程。

 

(3)依赖单线程和异步I/O处理多个连接的服务器

IO 多路复用

  在单线程实现中,一个执行线程管理多个连接。它通过使用异步I/O来达到表面上的并发性。服务器反复地在它所打开的连接上等待I/O,收到请求便进行处理。由于单个线程处理所有的连接,它就可以在多个连接之间共享数据。然而因为服务器只有一个线程,即使在一个具有多个处理器的计算机上,它处理请求的速度不会比循环服务器更快。应用程序必须共享数据或者对每个请求的处理时间必须很短,只要在这种情况下这种服务器实现方案才是可取的。

I/O多路复用指:通过一种机制,可以监视多个描述符,一旦某个描述符就绪(一般是读就绪或者写就绪),能够通知程序进行相应的读写操作。

 

Linux中的 select,poll,epoll 都是IO多路复用的机制。

 

select
 
select最早于1983年出现在4.2BSD中,它通过一个select()系统调用来监视多个文件描述符的数组,当select()返回后,该数组中就绪的文件描述符便会被内核修改标志位,使得进程可以获得这些文件描述符从而进行后续的读写操作。
select目前几乎在所有的平台上支持,其良好跨平台支持也是它的一个优点,事实上从现在看来,这也是它所剩不多的优点之一。
select的一个缺点在于单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制,在Linux上一般为1024,不过可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的方式提升这一限制。
另外,select()所维护的存储大量文件描述符的数据结构,随着文件描述符数量的增大,其复制的开销也线性增长。同时,由于网络响应时间的延迟使得大量TCP连接处于非活跃状态,但调用select()会对所有socket进行一次线性扫描,所以这也浪费了一定的开销。
 
poll
 
poll在1986年诞生于System V Release 3,它和select在本质上没有多大差别,但是poll没有最大文件描述符数量的限制。
poll和select同样存在一个缺点就是,包含大量文件描述符的数组被整体复制于用户态和内核的地址空间之间,而不论这些文件描述符是否就绪,它的开销随着文件描述符数量的增加而线性增大。
另外,select()和poll()将就绪的文件描述符告诉进程后,如果进程没有对其进行IO操作,那么下次调用select()和poll()的时候将再次报告这些文件描述符,所以它们一般不会丢失就绪的消息,这种方式称为水平触发(Level Triggered)。
 
epoll
 
直到Linux2.6才出现了由内核直接支持的实现方法,那就是epoll,它几乎具备了之前所说的一切优点,被公认为Linux2.6下性能最好的多路I/O就绪通知方法。
epoll可以同时支持水平触发和边缘触发(Edge Triggered,只告诉进程哪些文件描述符刚刚变为就绪状态,它只说一遍,如果我们没有采取行动,那么它将不会再次告知,这种方式称为边缘触发),理论上边缘触发的性能要更高一些,但是代码实现相当复杂。
epoll同样只告知那些就绪的文件描述符,而且当我们调用epoll_wait()获得就绪文件描述符时,返回的不是实际的描述符,而是一个代表就绪描述符数量的值,你只需要去epoll指定的一个数组中依次取得相应数量的文件描述符即可,这里也使用了内存映射(mmap)技术,这样便彻底省掉了这些文件描述符在系统调用时复制的开销。
另一个本质的改进在于epoll采用基于事件的就绪通知方式。在select/poll中,进程只有在调用一定的方法后,内核才对所有监视的文件描述符进行扫描,而epoll事先通过epoll_ctl()来注册一个文件描述符,一旦基于某个文件描述符就绪时,内核会采用类似callback的回调机制,迅速激活这个文件描述符,当进程调用epoll_wait()时便得到通知。

Python中有一个select模块,其中提供了:select、poll、epoll三个方法,分别调用系统的 select,poll,epoll 从而实现IO多路复用。

Windows Python:
    提供: select
Mac Python:
    提供: select
Linux Python:
    提供: select、poll、epoll

注意:网络操作、文件操作、终端操作等均属于IO操作,对于windows只支持Socket操作,其他系统支持其他IO操作,但是无法检测 普通文件操作 自动上次读取是否已经变化。

对于select方法:

句柄列表11, 句柄列表22, 句柄列表33 = select.select(句柄序列1, 句柄序列2, 句柄序列3, 超时时间)
 
参数: 可接受四个参数(前三个必须)
返回值:三个列表
 
select方法用来监视文件句柄,如果句柄发生变化,则获取该句柄。
1、当 参数1 序列中的句柄发生可读时(accetp和read),则获取发生变化的句柄并添加到 返回值1 序列中
2、当 参数2 序列中含有句柄时,则将该序列中所有的句柄添加到 返回值2 序列中
3、当 参数3 序列中的句柄发生错误时,则将该发生错误的句柄添加到 返回值3 序列中
4、当 超时时间 未设置,则select会一直阻塞,直到监听的句柄发生变化
   当 超时时间 = 1时,那么如果监听的句柄均无任何变化,则select会阻塞 1 秒,之后返回三个空列表,如果监听的句柄有变化,则直接执行。

澳门新濠3559 56澳门新濠3559 57

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import select
import threading
import sys

while True:
    readable, writeable, error = select.select([sys.stdin,],[],[],1)
    if sys.stdin in readable:
        print 'select get stdin',sys.stdin.readline()

利用select监听终端操作实例

澳门新濠3559 58澳门新濠3559 59

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket
import select

sk1 = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sk1.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sk1.bind(('127.0.0.1',8002))
sk1.listen(5)
sk1.setblocking(0)

inputs = [sk1,]

while True:
    readable_list, writeable_list, error_list = select.select(inputs, [], inputs, 1)
    for r in readable_list:
        # 当客户端第一次连接服务端时
        if sk1 == r:
            print 'accept'
            request, address = r.accept()
            request.setblocking(0)
            inputs.append(request)
        # 当客户端连接上服务端之后,再次发送数据时
        else:
            received = r.recv(1024)
            # 当正常接收客户端发送的数据时
            if received:
                print 'received data:', received
            # 当客户端关闭程序时
            else:
                inputs.remove(r)

sk1.close()

利用select实现伪同时处理多个Socket客户端请求:服务端

澳门新濠3559 60澳门新濠3559 61

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket

ip_port = ('127.0.0.1',8002)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

while True:
    inp = raw_input('please input:')
    sk.sendall(inp)
sk.close()

利用select实现伪同时处理多个Socket客户端请求:客户端

此处的Socket服务端相比与原生的Socket,他支持当某一个请求不再发送数据时,服务器端不会等待而是可以去处理其他请求的数据。但是,如果每个请求的耗时比较长时,select版本的服务器端也无法完成同时操作。

澳门新濠3559 62澳门新濠3559 63

#!/usr/bin/env python
#coding:utf8

'''
 服务器的实现 采用select的方式
'''

import select
import socket
import sys
import Queue

#创建套接字并设置该套接字为非阻塞模式

server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
server.setblocking(0)

#绑定套接字
server_address = ('localhost',10000)
print >>sys.stderr,'starting up on %s port %s'% server_address
server.bind(server_address)

#将该socket变成服务模式
#backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
#这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列

server.listen(5)

#初始化读取数据的监听列表,最开始时希望从server这个套接字上读取数据
inputs = [server]

#初始化写入数据的监听列表,最开始并没有客户端连接进来,所以列表为空

outputs = []

#要发往客户端的数据
message_queues = {}
while inputs:
    print >>sys.stderr,'waiting for the next event'
    #调用select监听所有监听列表中的套接字,并将准备好的套接字加入到对应的列表中
    readable,writable,exceptional = select.select(inputs,outputs,inputs)#列表中的socket 套接字  如果是文件呢? 
    #监控文件句柄有某一处发生了变化 可写 可读  异常属于Linux中的网络编程 
    #属于同步I/O操作,属于I/O复用模型的一种
    #rlist--等待到准备好读
    #wlist--等待到准备好写
    #xlist--等待到一种异常
    #处理可读取的套接字

    '''
        如果server这个套接字可读,则说明有新链接到来
        此时在server套接字上调用accept,生成一个与客户端通讯的套接字
        并将与客户端通讯的套接字加入inputs列表,下一次可以通过select检查连接是否可读
        然后在发往客户端的缓冲中加入一项,键名为:与客户端通讯的套接字,键值为空队列
        select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄(file descrīptor)的状态变化的。程序会停在select这里等待,
        直到被监视的文件句柄有某一个或多个发生了状态改变
        '''

    '''
        若可读的套接字不是server套接字,有两种情况:一种是有数据到来,另一种是链接断开
        如果有数据到来,先接收数据,然后将收到的数据填入往客户端的缓存区中的对应位置,最后
        将于客户端通讯的套接字加入到写数据的监听列表:
        如果套接字可读.但没有接收到数据,则说明客户端已经断开。这时需要关闭与客户端连接的套接字
        进行资源清理
        '''

    for s in readable: 
        if s is server:
            connection,client_address = s.accept()
            print >>sys.stderr,'connection from',client_address
            connection.setblocking(0)#设置非阻塞
            inputs.append(connection)
            message_queues[connection] = Queue.Queue()
        else:
            data = s.recv(1024)
            if data:
                print >>sys.stderr,'received "%s" from %s'% 
                (data,s.getpeername())
                message_queues[s].put(data)
                if s not in outputs:
                    outputs.append(s)
            else:
                print >>sys.stderr,'closing',client_address
                if s in outputs:
                    outputs.remove(s)
                inputs.remove(s)
                s.close()
                del message_queues[s]

    #处理可写的套接字
    '''
        在发送缓冲区中取出响应的数据,发往客户端。
        如果没有数据需要写,则将套接字从发送队列中移除,select中不再监视
        '''

    for s in writable:
        try:
            next_msg = message_queues[s].get_nowait()

        except Queue.Empty:
            print >>sys.stderr,'  ',s,getpeername(),'queue empty'
            outputs.remove(s)
        else:
            print >>sys.stderr,'sending "%s" to %s'% 
            (next_msg,s.getpeername())
            s.send(next_msg)



    #处理异常情况

    for s in exceptional:
        for s in exceptional:
            print >>sys.stderr,'exception condition on',s.getpeername()
            inputs.remove(s)
            if s in outputs:
                outputs.remove(s)
            s.close()
            del message_queues[s]

基于select实现socket服务端

 

SocketServer 模块

SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ,从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端。

+------------+
| BaseServer |
+------------+
      |
      v
+-----------+        +------------------+
| TCPServer |------->| UnixStreamServer |
+-----------+        +------------------+
      |
      v
+-----------+        +--------------------+
| UDPServer |------->| UnixDatagramServer |
+-----------+        +--------------------+

SocketServer简化了网络服务器的编写。它有4个类:TCPServer,UDPServer,UnixStreamServer,UnixDatagramServer。
这4个类是同步进行处理的,另外通过ForkingMixIn和ThreadingMixIn类来支持异步。

ThreadingTCPServer

ThreadingTCPServer实现的Soket服务器内部会为每个client创建一个 “线程”,该线程用来和客户端进行交互。

1、ThreadingTCPServer基础

使用ThreadingTCPServer:

  • 创建一个继承自 SocketServer.BaseRequestHandler 的类
  • 类中必须定义一个名称为 handle 的方法
  • 启动ThreadingTCPServer

    #!/usr/bin/env python # -- coding:utf-8 -- import SocketServer

    class MyServer(SocketServer.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
        pass
    

    if name == 'main':

    server = SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8766), MyServer)
    server.serve_forever()
    

2、ThreadingTCPServer源码剖析

ThreadingTCPServer的类图关系如下:

澳门新濠3559 64

内部调用流程为:

  • 启动服务端程序
  • 执行 TCPServer.__init__ 方法,创建服务端Socket对象并绑定 IP 和 端口
  • 执行 BaseServer.__init__ 方法,将自定义的继承自SocketServer.BaseRequestHandler 的类 MyRequestHandle赋值给self.RequestHandlerClass
  • 执行 BaseServer.server_forever 方法,While 循环一直监听是否有客户端请求到达 ...
  • 当客户端连接到达服务器
  • 执行 ThreadingMixIn.process_request 方法,创建一个 “线程” 用来处理请求
  • 执行 ThreadingMixIn.process_request_thread 方法
  • 执行 BaseServer.finish_request 方法,执行 self.RequestHandlerClass()  即:执行 自定义 MyRequestHandler 的构造方法(自动调用基类BaseRequestHandler的构造方法,在该构造方法中又会调用 MyRequestHandler的handle方法)

ThreadingTCPServer相关源码:

澳门新濠3559 65澳门新濠3559 66

class BaseServer:

    """Base class for server classes.

    Methods for the caller:

    - __init__(server_address, RequestHandlerClass)
    - serve_forever(poll_interval=0.5)
    - shutdown()
    - handle_request()  # if you do not use serve_forever()
    - fileno() -> int   # for select()

    Methods that may be overridden:

    - server_bind()
    - server_activate()
    - get_request() -> request, client_address
    - handle_timeout()
    - verify_request(request, client_address)
    - server_close()
    - process_request(request, client_address)
    - shutdown_request(request)
    - close_request(request)
    - handle_error()

    Methods for derived classes:

    - finish_request(request, client_address)

    Class variables that may be overridden by derived classes or
    instances:

    - timeout
    - address_family
    - socket_type
    - allow_reuse_address

    Instance variables:

    - RequestHandlerClass
    - socket

    """

    timeout = None

    def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass):
        """Constructor.  May be extended, do not override."""
        self.server_address = server_address
        self.RequestHandlerClass = RequestHandlerClass
        self.__is_shut_down = threading.Event()
        self.__shutdown_request = False

    def server_activate(self):
        """Called by constructor to activate the server.

        May be overridden.

        """
        pass

    def serve_forever(self, poll_interval=0.5):
        """Handle one request at a time until shutdown.

        Polls for shutdown every poll_interval seconds. Ignores
        self.timeout. If you need to do periodic tasks, do them in
        another thread.
        """
        self.__is_shut_down.clear()
        try:
            while not self.__shutdown_request:
                # XXX: Consider using another file descriptor or
                # connecting to the socket to wake this up instead of
                # polling. Polling reduces our responsiveness to a
                # shutdown request and wastes cpu at all other times.
                r, w, e = _eintr_retry(select.select, [self], [], [],
                                       poll_interval)
                if self in r:
                    self._handle_request_noblock()
        finally:
            self.__shutdown_request = False
            self.__is_shut_down.set()

    def shutdown(self):
        """Stops the serve_forever loop.

        Blocks until the loop has finished. This must be called while
        serve_forever() is running in another thread, or it will
        deadlock.
        """
        self.__shutdown_request = True
        self.__is_shut_down.wait()

    # The distinction between handling, getting, processing and
    # finishing a request is fairly arbitrary.  Remember:
    #
    # - handle_request() is the top-level call.  It calls
    #   select, get_request(), verify_request() and process_request()
    # - get_request() is different for stream or datagram sockets
    # - process_request() is the place that may fork a new process
    #   or create a new thread to finish the request
    # - finish_request() instantiates the request handler class;
    #   this constructor will handle the request all by itself

    def handle_request(self):
        """Handle one request, possibly blocking.

        Respects self.timeout.
        """
        # Support people who used socket.settimeout() to escape
        # handle_request before self.timeout was available.
        timeout = self.socket.gettimeout()
        if timeout is None:
            timeout = self.timeout
        elif self.timeout is not None:
            timeout = min(timeout, self.timeout)
        fd_sets = _eintr_retry(select.select, [self], [], [], timeout)
        if not fd_sets[0]:
            self.handle_timeout()
            return
        self._handle_request_noblock()

    def _handle_request_noblock(self):
        """Handle one request, without blocking.

        I assume that select.select has returned that the socket is
        readable before this function was called, so there should be
        no risk of blocking in get_request().
        """
        try:
            request, client_address = self.get_request()
        except socket.error:
            return
        if self.verify_request(request, client_address):
            try:
                self.process_request(request, client_address)
            except:
                self.handle_error(request, client_address)
                self.shutdown_request(request)

    def handle_timeout(self):
        """Called if no new request arrives within self.timeout.

        Overridden by ForkingMixIn.
        """
        pass

    def verify_request(self, request, client_address):
        """Verify the request.  May be overridden.

        Return True if we should proceed with this request.

        """
        return True

    def process_request(self, request, client_address):
        """Call finish_request.

        Overridden by ForkingMixIn and ThreadingMixIn.

        """
        self.finish_request(request, client_address)
        self.shutdown_request(request)

    def server_close(self):
        """Called to clean-up the server.

        May be overridden.

        """
        pass

    def finish_request(self, request, client_address):
        """Finish one request by instantiating RequestHandlerClass."""
        self.RequestHandlerClass(request, client_address, self)

    def shutdown_request(self, request):
        """Called to shutdown and close an individual request."""
        self.close_request(request)

    def close_request(self, request):
        """Called to clean up an individual request."""
        pass

    def handle_error(self, request, client_address):
        """Handle an error gracefully.  May be overridden.

        The default is to print a traceback and continue.

        """
        print '-'*40
        print 'Exception happened during processing of request from',
        print client_address
        import traceback
        traceback.print_exc() # XXX But this goes to stderr!
        print '-'*40

BaseServer

澳门新濠3559 67澳门新濠3559 68

class TCPServer(BaseServer):

    """Base class for various socket-based server classes.

    Defaults to synchronous IP stream (i.e., TCP).

    Methods for the caller:

    - __init__(server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True)
    - serve_forever(poll_interval=0.5)
    - shutdown()
    - handle_request()  # if you don't use serve_forever()
    - fileno() -> int   # for select()

    Methods that may be overridden:

    - server_bind()
    - server_activate()
    - get_request() -> request, client_address
    - handle_timeout()
    - verify_request(request, client_address)
    - process_request(request, client_address)
    - shutdown_request(request)
    - close_request(request)
    - handle_error()

    Methods for derived classes:

    - finish_request(request, client_address)

    Class variables that may be overridden by derived classes or
    instances:

    - timeout
    - address_family
    - socket_type
    - request_queue_size (only for stream sockets)
    - allow_reuse_address

    Instance variables:

    - server_address
    - RequestHandlerClass
    - socket

    """

    address_family = socket.AF_INET

    socket_type = socket.SOCK_STREAM

    request_queue_size = 5

    allow_reuse_address = False

    def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True):
        """Constructor.  May be extended, do not override."""
        BaseServer.__init__(self, server_address, RequestHandlerClass)
        self.socket = socket.socket(self.address_family,
                                    self.socket_type)
        if bind_and_activate:
            try:
                self.server_bind()
                self.server_activate()
            except:
                self.server_close()
                raise

    def server_bind(self):
        """Called by constructor to bind the socket.

        May be overridden.

        """
        if self.allow_reuse_address:
            self.socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        self.socket.bind(self.server_address)
        self.server_address = self.socket.getsockname()

    def server_activate(self):
        """Called by constructor to activate the server.

        May be overridden.

        """
        self.socket.listen(self.request_queue_size)

    def server_close(self):
        """Called to clean-up the server.

        May be overridden.

        """
        self.socket.close()

    def fileno(self):
        """Return socket file number.

        Interface required by select().

        """
        return self.socket.fileno()

    def get_request(self):
        """Get the request and client address from the socket.

        May be overridden.

        """
        return self.socket.accept()

    def shutdown_request(self, request):
        """Called to shutdown and close an individual request."""
        try:
            #explicitly shutdown.  socket.close() merely releases
            #the socket and waits for GC to perform the actual close.
            request.shutdown(socket.SHUT_WR)
        except socket.error:
            pass #some platforms may raise ENOTCONN here
        self.close_request(request)

    def close_request(self, request):
        """Called to clean up an individual request."""
        request.close()

TCPServer

澳门新濠3559 69澳门新濠3559 70

class ThreadingMixIn:
    """Mix-in class to handle each request in a new thread."""

    # Decides how threads will act upon termination of the
    # main process
    daemon_threads = False

    def process_request_thread(self, request, client_address):
        """Same as in BaseServer but as a thread.

        In addition, exception handling is done here.

        """
        try:
            self.finish_request(request, client_address)
            self.shutdown_request(request)
        except:
            self.handle_error(request, client_address)
            self.shutdown_request(request)

    def process_request(self, request, client_address):
        """Start a new thread to process the request."""
        t = threading.Thread(target = self.process_request_thread,
                             args = (request, client_address))
        t.daemon = self.daemon_threads
        t.start()

ThreadingMixIn

澳门新濠3559 71澳门新濠3559 72

class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

ThreadingTCPServer

RequestHandler相关源码

澳门新濠3559 73澳门新濠3559 74

class BaseRequestHandler:

    """Base class for request handler classes.

    This class is instantiated for each request to be handled.  The
    constructor sets the instance variables request, client_address
    and server, and then calls the handle() method.  To implement a
    specific service, all you need to do is to derive a class which
    defines a handle() method.

    The handle() method can find the request as self.request, the
    client address as self.client_address, and the server (in case it
    needs access to per-server information) as self.server.  Since a
    separate instance is created for each request, the handle() method
    can define arbitrary other instance variariables.

    """

    def __init__(self, request, client_address, server):
        self.request = request
        self.client_address = client_address
        self.server = server
        self.setup()
        try:
            self.handle()
        finally:
            self.finish()

    def setup(self):
        pass

    def handle(self):
        pass

    def finish(self):
        pass

SocketServer.BaseRequestHandler

SocketServer的ThreadingTCPServer之所以可以同时处理请求得益于 select 和 Threading 两个东西,其实本质上就是在服务器端为每一个客户端创建一个线程,当前线程用来处理对应客户端的请求,所以,可以支持同时n个客户端链接(长连接)。

ForkingTCPServer

ForkingTCPServer和ThreadingTCPServer的使用和执行流程基本一致,只不过在内部分别为请求者建立 “线程”  和 “进程”。

基本使用:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import SocketServer

class MyServer(SocketServer.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
        pass

if __name__ == '__main__':
    server = SocketServer.ForkingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer)
    server.serve_forever()

 

 

编辑:服务器运维 本文来源:socket通常也称作"套接字",假设一端是客户【澳门

关键词: