1. select模塊

針對select，要先理解其他幾個概念：

文件描述符：

文件描述符在形式上是一個非負整數(shù)。實際上，它是一個索引值，指向內核為每一個進程所維護的該進程打開文件的記錄表。當程序打開一個現(xiàn)有文件或者創(chuàng)建一個新文件時，內核向進程返回一個文件描述符。

內核空間：

Linux簡化了分段機制，使得虛擬地址與線性地址總是一致，因此，Linux的虛擬地址空間也為0～4G。Linux內核將這4G字節(jié)的空間分為兩部分。將最高的1G字節(jié)（從虛擬地址0xC0000000到0xFFFFFFFF），供內核使用，稱為“內核空間”。而將較低的3G字節(jié)（從虛擬地址 0x00000000到0xBFFFFFFF），供各個進程使用，稱為“用戶空間）。因為每個進程可以通過系統(tǒng)調用進入內核，因此，Linux內核由系統(tǒng)內的所有進程共享。于是，從具體進程的角度來看，每個進程可以擁有4G字節(jié)的虛擬空間。

內核空間中存放的是內核代碼和數(shù)據(jù)，而進程的用戶空間中存放的是用戶程序的代碼和數(shù)據(jù)。不管是內核空間還是用戶空間，它們都處于虛擬空間中。

內核空間和用戶空間一般通過系統(tǒng)調用進行通信。

select就是針對許多文件描述符(簡稱fd)進行監(jiān)控，它有三個參數(shù)：

rlist -- wait until ready for reading wlist -- wait until ready for writing xlist -- wait for an 'exceptional condition'

第一個參數(shù)監(jiān)控 進來的 數(shù)據(jù)的fd列表，select監(jiān)控這個列表，等待這些fd發(fā)送過來數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)發(fā)送過來了（可以讀取了），就返回一個可讀的fd列表

第二個參數(shù)監(jiān)控 出去的 數(shù)據(jù)的fd列表，select監(jiān)控這個列表，等待這些fd發(fā)送出去數(shù)據(jù)，一旦fd準備好發(fā)送了（可以寫入了），就返回一個可寫的fd列表

第三個參數(shù)監(jiān)控fd列表，返回出異常的fd列表

服務端：

import selectimport socketimport sysimport queue# 生成socket對象server = socket.socket()# 設置非阻塞模式server.setblocking(False)# 綁定地址，設置監(jiān)聽server.bind((’localhost’,9999))server.listen(5)# 將自己也放進待監(jiān)測列表里inputs = [server, ]outputs = []message_queues = {}while True: ’’’ 關于socket可讀可寫的判斷，可以參考博客：https://blog.csdn.net/majianfei1023/article/details/45788591 ’’’ rlist, wlist, elist = select.select(inputs,outputs,inputs) #如果沒有任何fd就緒,那程序就會一直阻塞在這里 for r in rlist: # 遍歷已經(jīng)可以準備讀取數(shù)據(jù)的 fd if r is server: # 如果這個 fd 是server，即 server 有數(shù)據(jù)待接收讀取，說明有新的客戶端連接過來了 conn, client_addr = r.accept() print('new connection from',client_addr) conn.setblocking(False) inputs.append(conn) # 將這個新的客戶端連接添加到檢測的列表中 message_queues[conn] = queue.Queue() # 用隊列存儲客戶端發(fā)送來的數(shù)據(jù)，等待服務器統(tǒng)一返回數(shù)據(jù) else: # 這個可讀的 r 不是服務器，那就是某個客戶端。就是說客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)過來了，這些數(shù)據(jù)處于待讀取狀態(tài) try: # 異常處理，這是為了防止客戶端異常斷開報錯（比如手動關掉客戶端黑窗口，服務器也會跟著報錯退出）data = r.recv(1024)if data: # 根據(jù)判斷data是否為空，判斷客戶端是否斷開 print('收到來自[%s]的數(shù)據(jù):' % r.getpeername()[0], data) message_queues[r].put(data) # 收到的數(shù)據(jù)先放到queue里,一會返回給客戶端 if r not in outputs: outputs.append(r) # 放進可寫的fd列表中，表明這些 fd 已經(jīng)準備好去發(fā)送數(shù)據(jù)了。else: # 如果數(shù)據(jù)為空，表明客戶端斷開了 print(’客戶端斷開了’) if r in outputs: outputs.remove(r) # 清理已斷開的連接 inputs.remove(r) # 清理已斷開的連接 del message_queues[r] # 清理已斷開的連接 except ConnectionResetError: # 如果報錯，說明客戶端斷開了print('客戶端異常斷開了', r)if r in outputs: outputs.remove(r) # 清理已斷開的連接inputs.remove(r) # 清理已斷開的連接del message_queues[r] # 清理已斷開的連接 for w in wlist: # 遍歷可寫的 fd 列表，即準備好發(fā)送數(shù)據(jù)的那些fd # 判斷隊列是否為空 try : next_msg = message_queues[w].get_nowait() except queue.Empty: # print('client [%s]' % w.getpeername()[0], 'queue is empty..') outputs.remove(w) # 隊列不為空，就把隊列中的數(shù)據(jù)改成大寫，原樣發(fā)回去 else: # print('sending msg to [%s]'% w.getpeername()[0], next_msg) w.send(next_msg.upper()) for e in elist: # 處理報錯的 fd e.close() print('Error occured in ',e.getpeername()) inputs.remove(e) if e in outputs: outputs.remove(e) del message_queues[e]

客戶端：

import socketimport syssock = socket.socket()sock.connect((’localhost’,9999))while True: c = input(’>>>:’).strip() sock.send(c.encode()) data = sock.recv(1024) print(data.decode())sock.close()

2. selectors模塊

官方文檔：https://docs.python.org/3/library/selectors.html

服務端：

import selectorsimport socket# 根據(jù)平臺自動選擇最佳的IO多路機制，比如linux就會選擇epoll,windows會選擇selectsel = selectors.DefaultSelector()def accept(sock, mask): # 建立客戶端連接 conn, addr = sock.accept() print(’accepted’, conn, ’from’, addr) # 設置非阻塞模式 conn.setblocking(False) # 再次注冊一個連接，將其加入監(jiān)測列表中， sel.register(conn, selectors.EVENT_READ, read)def read(conn, mask): try: # 拋出客戶端強制關閉的異常（如手動關閉客戶端黑窗口） data = conn.recv(1000) # Should be ready if data: print(’echoing’, repr(data), ’to’, conn) conn.send(data) # Hope it won’t block else: print(’Client closed.’, conn) # 將conn從監(jiān)測列表刪除 sel.unregister(conn) conn.close() except ConnectionResetError: print(’Client forcibly closed.’, conn) # 將conn從監(jiān)測列表刪除 sel.unregister(conn) conn.close()# 創(chuàng)建socket對象sock = socket.socket()# 綁定端口，設置監(jiān)聽sock.bind((’localhost’, 1234))sock.listen(100)# 設置為非阻塞模式sock.setblocking(False)# 注冊一個文件對象，監(jiān)測它的IO事件，data是和文件對象相關的數(shù)據(jù)（此處放置了一個 accept 函數(shù)的內存地址）# register(fileobj, events, data=None)sel.register(sock, selectors.EVENT_READ, accept)while True: ’’’ sel.select() 看似是select方法，實際上會根據(jù)平臺自動選擇使用select還是epoll 它返回一個(key, events)元組, key是一個namedtuple類型的元組，可以使用 key.name 獲取元組的數(shù)據(jù) key 的內容(fileobj,fd,events,data)： fileobj 已經(jīng)注冊的文件對象 fd 也就是第一個參數(shù)的那個文件對象的更底層的文件描述符 events 等待的IO事件 data 可選項。可以存一些和fileobj有關的數(shù)據(jù)，如 sessioin 的 id ’’’ events = sel.select() # 監(jiān)測有無活動對象，沒有就阻塞在這里等待 for key, mask in events: # 有活動對象了 callback = key.data # key.data 是注冊時傳遞的 accept 函數(shù) callback(key.fileobj, mask) # key.fileobj 就是傳遞的 socket 對象

客戶端：

import sockettin=socket.socket()tin.connect((’localhost’,1234))while True: inp=input(’>>>>’) tin.send(inp.encode(’utf8’)) data=tin.recv(1024) print(data.decode(’utf8’))

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