基于udp协议的套接字,socketserver模块,多道技术,进程理论

进程指的是一个正在进行/运行的程序,进程是用来描述程序执行过程的虚拟概念

进程vs程序

程序:一堆的代码

进程:程序执行的过程

进程的概念起源于操作系统,进程是操作系统最核心的概念,操作系统的其他所有概念都是围绕进程来的

操作系统理论:

1.操作系统是什么

操作系统是一个协调/管理/控制计算机硬件资源与软件资源的一段控制程序

有两大功能:

将复杂的硬件操作封装成简单的接口给应用程序或者用户去使用

将多个进程对硬件的竞争变得有序

操作系统发展史:

并发:多个任务看起来是同时运行的

串行:一个任务完完整整的运行完毕,才能运行下一个任务

多道技术:

(复用:共享/共用)

1.空间上的复用:多个任务复用内存空间

2.时间上的复用:多个任务复用cpu的时间

　　(1)一个任务占用cpu时间过长会被操作系统强制剥夺走cpu的执行权限:比起串行执行反而会降低效率

　　(2)一个任务遇到io操作也会被操作系统强行剥夺走cpu的执行权限,比起串行可以提升效率

udp协议无连接,不存在粘包问题

基于tcp的套接字，关键就是两个循环，一个链接循环，一个通信循环

socketserver模块中分两大类：server类（解决链接问题）和request类（解决通信问题）

基于tcp的socketserver我们自己定义的类中的

1. 　　self.server即套接字对象
2. 　　self.request即一个链接
3. 　　self.client_address即客户端地址

基于udp的socketserver我们自己定义的类中的

1. 　　self.request是一个元组（第一个元素是客户端发来的数据，第二部分是服务端的udp套接字对象），如(b'adsf', <socket.socket fd=200, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_DGRAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 8080)>)
2. 　　self.client_address即客户端地址

tcp

# 服务端必须满足至少三点:
# 1. 绑定一个固定的ip和port
# 2. 一直对外提供服务,稳定运行
# 3. 能够支持并发
import socketserver

# 自定义类用来处理通信循环
class MyTCPhanler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
while True:
try:
data = self.request.recv(1024)
if len(data) == 0: break # 针对linux系统
print('-->收到客户端的消息: ', data)
self.request.send(data.upper())
except ConnectionResetError:
break

self.request.close()

if __name__ == '__main__':
server=socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8081),MyTCPhanler)
server.serve_forever() # 链接循环

udp

import socketserver

class MyUdphandler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
data,sock=self.request
sock.sendto(data.upper(),self.client_address)

if __name__ == '__main__':
server=socketserver.ThreadingUDPServer(('127.0.0.1',8081),MyUdphandler)
server.serve_forever()

无论是并行还是并发，在用户看来都是'同时'运行的，不管是进程还是线程，都只是一个任务而已，真是干活的是cpu，cpu来做这些任务，而一个cpu同一时刻只能执行一个任务

一 并发：是伪并行，即看起来是同时运行。单个cpu+多道技术就可以实现并发，（并行也属于并发）

你是一个cpu，你同时谈了三个女朋友，每一个都可以是一个恋爱任务，你被这三个任务共享
要玩出并发恋爱的效果，
应该是你先跟女友1去看电影，看了一会说：不好，我要拉肚子，然后跑去跟第二个女友吃饭，吃了一会说：那啥，我
去趟洗手间，然后跑去跟女友3开了个房

某天下午，egon，yuanhao，wupeiqi，alex约好了一起去嫖娼，但娼只有一个，cpu只有一个，但是却要‘同时’干
四个任务(嫖出并发的效果)，那就必须是干一会egon，再干一会yuanhao，再干一会wupeiqi，再干一会alex
egon：花了200块钱，因为人美活好
yuanhao：500块钱
wupeiqi：100块钱，可能是不太行
alex：没要钱，为啥？？？因为大家刚刚嫖的是他女朋友

二 并行：同时运行，只有具备多个cpu才能实现并行

单核下，可以利用多道技术，多个核，每个核也都可以利用多道技术（多道技术是针对单核而言的）

有四个核，六个任务，这样同一时间有四个任务被执行，假设分别被分配给了cpu1，cpu2，cpu3，cpu4，

一旦任务1遇到I/O就被迫中断执行，此时任务5就拿到cpu1的时间片去执行，这就是单核下的多道技术

而一旦任务1的I/O结束了，操作系统会重新调用它(需知进程的调度、分配给哪个cpu运行，由操作系统说了算)，可能被分配给四个cpu中的任意一个去执行

所有现代计算机经常会在同一时间做很多件事，一个用户的PC（无论是单cpu还是多cpu），都可以同时运行多个任务（一个任务可以理解为一个进程）。

　　　　启动一个进程来杀毒（360软件）

　　　　启动一个进程来看电影（暴风影音）

　　　　启动一个进程来聊天（腾讯QQ）

所有的这些进程都需被管理，于是一个支持多进程的多道程序系统是至关重要的

多道技术概念回顾：内存中同时存入多道（多个）程序，cpu从一个进程快速切换到另外一个，使每个进程各自运行几十或几百毫秒，这样，虽然在某一个瞬间，一个cpu只能执行一个任务，但在1秒内，cpu却可以运行多个进程，这就给人产生了并行的错觉，即伪并发，以此来区分多处理器操作系统的真正硬件并行（多个cpu共享同一个物理内存）