我们了解了socket之后已经知道,普通套接字实现的服务端的缺陷:一次只能服务一个客户端!

并且,为了使一个客户端能够不断收发消息,我们还要使用while循环来轮询,这极大地降低了我们的效率

accept阻塞!

在没有新的套接字来之前,不能处理已经建立连接的套接字的请求

recv 阻塞!

在没有接受到客户端请求数据之前,不能与其他客户端建立连接

可以用非阻塞接口来尝试解决这个问题!

阻塞IO模型

阻塞IO(blocking IO)的特点:就是在IO执行的两个阶段(等待数据和拷贝数据两个阶段)都被block了。

什么是阻塞呢?想象这种情形:你要去车站接朋友,到了车站之后发现车还没到站,你现在有两种选择:

  1. 继续在等着,直到朋友的车到站。
  2. 先去干点别的,然后时不时地联系你的朋友询问车是否到站,朋友说到了,你再去车站

很明显,大多数人都会选择第二种方案。

而在计算机世界,这两种情形就对应阻塞和非阻塞忙轮询。

  • 非阻塞轮询:数据没来,进程就不停的去检测数据,直到数据来。
  • 阻塞:数据没来,啥都不做,直到数据来了,才进行下一步的处理。

非阻塞IO模型

非阻塞套接字和阻塞套接字的区别:

把套接字设置为非阻塞之后,如果没有得到想要的数据,就会抛出一个BlockingIOError的异常。我们可以通过捕获处理这个异常,让程序正常完成

非阻塞式IO中,用户进程其实是需要不断的主动询问kernel数据准备好了没有

非阻塞如何利用

  • 吃满 CPU !
  • 宁可用 while True ,也不要阻塞发呆!
  • 只要资源没到,就先做别的事!

编程范式:

服务端

import socket

CONN_ADDR = ('127.0.0.1', 9999)
conn_list = [] # 连接列表
server = socket.socket() # 开启socket
server.setblocking(False) # 设置为非阻塞
server.bind(CONN_ADDR) # 绑定IP和端口到套接字
server.listen(5) # 监听,5表示最大挂起数
print('start listen')
while True:
try:
conn,addr = server.accept() #等待客户端连接,没有就抛出BlockingIOError
conn.setblocking(False)
print('{}已连接'.format(addr))
conn_list.append(conn)
except BlockingIOError:
pass
conn_list = [x for x in conn_list]
for conn_socket in conn_list:#对已连接的套接字进行轮询
try:
data = conn_socket.recv(1024) #如有客户端发送消息,则打印并返回
except BlockingIOError:
pass
else: #else在不报错的时候才执行
if data: #判断客户端发过来的是不是空
print(data.decode())
conn_socket.send(data)
else: #若为空,表示客户端已断开
conn_socket.close()
conn_list.remove(conn_socket)
print('客户端数目:{}'.format(len(conn_list)))

客户端

import socket
client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1',9999))
while True:
data = input('>>>>>')
if data == 'q': #按q退出
break
client.send(data.encode()) response = client.recv(1024) print(response.decode())

非阻塞IO模型优点:实现了同时服务多个客户端,能够在等待任务完成的时间里干其他活了(包括提交其他任务,也就是 “后台” 可以有多个任务在“”同时“”执行)。

 但是非阻塞IO模型绝不被推荐

非阻塞IO模型缺点:

  • 不停地轮询,占用较多的CPU资源。
  • 对应BlockingIOError的异常处理也是无效的CPU花费 !

如何解决:多路复用IO

多路复用IO

什么是IO多路复用技术呢,简单来说,就是我们把套接字交给操作系统去监控。

使用select函数进行IO请求和同步阻塞模型没有太大的区别,甚至还多了添加监视socket,以及调用select函数的额外操作,感觉效率更差。

但是,使用select以后最大的优势是用户可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求。用户可以注册多个socket,然后不断地调用select读取被激活的socket,

即可达到在同一个线程内同时处理多个IO请求的目的。而在同步阻塞模型中,必须通过多线程的方式才能达到这个目的。

epoll是目前Linux上效率最高的IO多路复用技术。

epoll是惰性的事件回调,惰性事件回调是由用户进程自己调用的,操作系统只起到通知的作用。

epoll实现并发服务器,处理多个客户端

 

import socket
import selectors # 注册一个epllo事件参数
# 1. 需要操作系统监控的套接字
# 2.事件(可读还是可写)
# 3.回调函数 def recv_data(conn):
data = conn.recv(1024) if data:
print('接收的数据是:%s' % data.decode())
conn.send(data)
else:
print('断开连接',conn)
e_poll.unregister(conn)
conn.close() def accept_conn(p_server):
conn, addr = p_server.accept()
print('Connected by', addr)
# 也要注册一个事件
e_poll.register(conn,selectors.EVENT_READ,recv_data) CONN_ADDR = ('127.0.0.1', 9999)
server = socket.socket()
server.bind(CONN_ADDR)
server.listen(6) # 生成一个epllo选择器实例 I/O多路复用,监控多个socket连接
e_poll = selectors.DefaultSelector() # Linux是epoll,Windows是select
e_poll.register(server, selectors.EVENT_READ, accept_conn) # 事件循环
while True:
# 事件循环不断地调用select获取发生变化的socket
events = e_poll.select()
for key, mask in events:
call_back = key.data #key.data就是回调函数
call_back(key.fileobj) #key.fileobj是套接字

非阻塞套接字与IO多路复用的更多相关文章

  1. 11 非阻塞套接字与IO多路复用(进阶)

    1.非阻塞套接字 第一部分 基本IO模型 1.普通套接字实现的服务端的缺陷 一次只能服务一个客户端! 2.普通套接字实现的服务端的瓶颈!!! accept阻塞! 在没有新的套接字来之前,不能处理已经建 ...

  2. 非阻塞套接字与IO多路复用(转,python实现版)

    非阻塞:指在不能立刻得到结果之前,该函数不会阻塞当前线程,而会立刻返回.epoll工作在非阻塞模式时,才会发挥作用. 我们了解了socket之后已经知道,普通套接字实现的服务端的缺陷:一次只能服务一个 ...

  3. 非阻塞套接字编程, IO多路复用(epoll)

    非阻塞套接字编程: server端 import socket server = socket.socket() server.setblocking(False) server.bind(('', ...

  4. python_非阻塞套接字及I/O流

    http://www.cnblogs.com/lixy-88428977/p/9638949.html 首先,我们要明确2个问题: 普通套接字实现的服务端有什么缺陷吗? 有,一次只能服务一个客户端! ...

  5. C++ 非阻塞套接字的使用 (3)

    异步非阻塞套接字避免了死循环的接收问题,但是软件用起来体验还是很差.究其原因,软件在指令的发送.接收上, 采取了一种不合理的方式:在指令的发送后,立刻调用接收函数,等待回令. 若是采用同步阻塞套接字, ...

  6. C++ 非阻塞套接字的使用 (1)

    在维护代码的过程中,发现软件运行的CPU占用率居高不下,在4核的电脑上占用了25%的CPU.查阅资料的得知,这是可能是由于软件中出现了死循环. 经过对软件的一些测试,最终确定了死循环出现的位置——通讯 ...

  7. C++ 非阻塞套接字的使用 (2)

    继续话题——软件中的异步非阻塞通讯方式. 由于软件基于MFC开发,所以实现异步通讯时使用了CAsyncSocket类. 首先要了解CAsyncSocket异步机制,引用自 http://blog.cs ...

  8. 五种I/O 模式——阻塞(默认IO模式),非阻塞(常用语管道),I/O多路复用(IO多路复用的应用场景),信号I/O,异步I/O

    五种I/O 模式——阻塞(默认IO模式),非阻塞(常用语管道),I/O多路复用(IO多路复用的应用场景),信号I/O,异步I/O 五种I/O 模式:[1]        阻塞 I/O          ...

  9. 阻塞I/O、非阻塞I/O和I/O多路复用、怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别?

    “阻塞”与"非阻塞"与"同步"与“异步"不能简单的从字面理解,提供一个从分布式系统角度的回答.1.同步与异步 同步和异步关注的是消息通信机制 (syn ...

随机推荐

  1. ASP.NET Web API中的路由

    ASP.NET Web API的默认路由在App_Start目录中的WebApiConfig.cs文件中定义的. public static class WebApiConfig { public s ...

  2. Android中使用OnClickListener接口实现button点击的低级失误

    今天写了几行极为简单的代码,就是想implements  View.OnCLickListener.然后实现按钮点击操作.可是按钮却没有反应.找了五分钟还是没有结果. 下面是我的代码,希望大家不要嘲笑 ...

  3. iOS-layoutSubvies和drawRect何时调用

  4. vs git .vs12.suo

    GIT无法自动忽略SUO文件的解决方法 最近发现一个巨烦人的问题,项目里明明已经通过gitignore忽略了.suo文件,但是每次git pull的时候总是还得到.suo文件冲突的提示,也就是说git ...

  5. 《从零开始学Swift》学习笔记(Day54)——抛出错误

    原创文章,欢迎转载.转载请注明:关东升的博客 能放到try后面调用函数或方法都是有要求的,他们是有可能抛出错误,在这些函数或方法声明的参数后面要加上throws关键字,表示这个函数或方法可以抛出错误. ...

  6. PAT 甲级 1003Emergency(Dijkstra最短路)

    1003. Emergency (25) 时间限制 400 ms 内存限制 65536 kB 代码长度限制 16000 B 判题程序 Standard 作者 CHEN, Yue As an emerg ...

  7. 安装 oracle 11g 发行版 出现错误:由于以下错误,Enterprise Manager配置失败,启动Database Control时出错

    解决方案如下进入dos(1)查看dbconsole状态:emctl status dbconsole 显示:Environment variable ORACLE_SID not defined. P ...

  8. python pip源配置,pip配置文件存放位置

    https://blog.csdn.net/u013066730/article/details/54580789/ pip源配置文件可以放置的位置: Linux/Unix: /etc/pip.con ...

  9. shell判断文件/目录是否存在

    https://www.cnblogs.com/37yan/p/6962563.html caution!!! if should be end with fi caution!!! there sh ...

  10. form表单学习

    1.http://www.cnblogs.com/fish-li/archive/2011/07/17/2108884.html 2.http://www.cnblogs.com/polk6/arch ...