Python 模块(八) socketserver 以及 线程、进程

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• 异常处理
• socketserver
• 线程、进程

一、异常处理

try的工作原理是，当开始一个try语句后，python就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。
代码示例：

while True:
    n1 = input('input a number: ')
    n2 = input('input a number: ')

    try:
        n1 = int(n1)
        n2 = int(n2)
        res = n1 + n2
        print(res.sd)
        l = [1,2,3,4,]
        print(l[10])

        d = {1:'a',2:'b'}
        print(d[3])
        print('num:%s' %res)
    except ArithmeticError as e:    #引用属性错误
        print('ArithmeticError')
    except IndexError as e:        #下标错误
        print('IndexError')
    except KeyError as e:        #key错误
        print('KeyError')
    except ValueError as e:        #引用的值错误
        print('ValueError',e)
    except Exception as e:        #抛出绝大部分的错误
        print('异常错误')
        print(e)

通过创建一个新的异常类，程序可以命名它们自己的异常。异常应该是典型的继承自Exception类，通过直接或间接的方式。

#自定义异常
class DemoException(Exception):
    def __init__(self,msg):
        self.message = msg
    def __str__(self):
        return self.message
a = 1
try:
    #如果不满足该条件,抛出异常
    assert a == 1
except DemoException as e:
    print(e)
else:
    print('ok')
#无论是否存在异常,都执行finally
finally:
    print('over')

二、sokectserver

socketserver 是标准库中一个高级别的模块，用于简化网络客户与服务器的实现。
1、要实现本模块，必须定义一个继承于基类BaseRequestHandler的处理程序类。BaseRequestHandler类的实例可以实现以下方法：
    1、h.handle() 调用该方法执行实际的请求操作。调用该函数可以不带任何参数，但是几个实例变量包含有用的值。h.request包含请求，h.client_address包含客户端地址，h.server包含调用处理程序的实例。对TCP之类的数据流服务，h.request属性是套接字对象。对于数据报服务，它是包含收到数据的字节字符串。
    2.h.setup()该方法在handle()之前调用。默认情况下，它不执行任何操作。如果希望服务器实现更多连接设置，可以在这里实现。
    3.h.finish()调用本方法可以在执行完handle()之后执行清除操作。如果setup()和 handle()都不生成异常，则无需调用该方法。
2.服务器。要使用处理程序，必须将其插入到服务器对象。定义了四个基本的服务器类。
    1、TCPServer 支持ipv4的TCP协议的服务器。
    2、UDPServer 支持ipv4的UDP协议的服务器。
    3、UnixStreamServer 使用UNIX域套接字实现面向数据流协议的服务器，集成自TCPserver。
    4、UnixDatagramServer 继承自UDPServer

四个服务器类的实例都有一下方法和变量：
    1、s.socket 用于传入请求的套接字对象
    2、s.server_address 监听服务器的地址
    3、s.RequestHandleClass 传递给服务器构造函数并由用户提供的请求处理程序类
    4、s.server_forever() 处理无线的请求
    5、s.shutdown() 停止server_forever()循环
    6、s.fileno() 返回服务器套接字的整数文件描述符。该方法可以有效的通过轮询操作实例

代码实例

server端
#导入该模块
import socketserver

#定义一个类，继承socketserver.BaseRequestHandler
class Server(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
    #打印客户端地址和端口
        print('New connection:',self.client_address)
    #循环
        while True:
        #接收客户发送的数据
            data = self.request.recv(1024)
            if not data:break#如果接收数据为空就跳出，否则打印
            print('Client data:',data.decode())
            self.request.send(data)#将收到的信息再发送给客户端

if __name__ == '__main__’:
    host,port = '127.0.0.1’,8080  #定义服务器地址和端口
    server = socketserver.ThreadingTCPServer((host,port),Server) #实现了多线程的socket通话
    server.serve_forever()#不会出现在一个客户端结束后，当前服务器端就会关闭或者报错，而是继续运行，与其他的客户端继续进行通话。

client端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',8080)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

while True:
    raw = input('>> ').strip()
    sk.send(bytes(raw,'utf8'))
    msg = sk.recv(1024)
    print(str(msg,'utf8'))
sk.close()

三、进程和线程

1、定义
进程是具有一定独立功能的程序，关于某个数据集合上的一次运行活动。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
线程是进程的一个实体，是CPU调度和分配的基本单位，它是比进程更小的能够独立运行的基本单位。线程不拥有系统资源，但是可以和同属一个进程的其他线程贡献进程所拥有的全部资源。
2、关系
一个线程可以创建和销毁另一个线程；同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。
3、最大差别在于它们是不同的资源管理方式。进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但没有单独的地址空间。因此一个线程死掉等于整个进程死掉，多以多进程的程序要比多线程的程序强壮，但进程切换时耗费资源比较大。对于一些要求同事进行又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。
Python threading模块
threading提供了一个比thread模块更高层的API来提供线程的并发性。这些线程并发运行并共享内存。
 一、Thread的使用
    目标函数可以实例化一个Thread对象，每个Thread对象代表着一个线程，可以通过start()方法，开始运行。
    有两种方式来创建线程：一种是通过继承Thread类，重写它的run方法；另一种是创建一个threading.Thread对象，在它的初始化函数（__init__）中将可调用对象作为参数传入。

import threading
import time

def sayhi(num):
    print('running on nuber:%s' %num)
    time.sleep(3)

if __name__ == '__main__':

    t1 = threading.Thread(target=sayhi,args=(1,))
    t2 = threading.Thread(target=sayhi,args=(2,))

    t1.start()
    t2.start()

    print(t1.getName())
    print(t2.getName())
import threading
import time

def sayhi(num):
    print('running on nuber:%s' %num)
    time.sleep(3)

if __name__ == '__main__’:
    t_list = []
    for i in range(20):
        t = threading.Thread(target=sayhi,args=[i,])
            t.start()
            t_list.append(t)
    for i in t_list:
        i.join()
    print('----done——')

threading模块中的join函数
该函数的作用主要是阻塞进程直到线程执行完毕。通用的做法是启动一批线程，最后join这些线程结束。
原理就是一次检验线程池中的线程是否结束，没有结束就阻塞知道线程结束，如果结束则跳转执行下一个线程的join函数。

end