python学习之-- socketserver模块

socketserver 模块
简化了网络服务器的编写,主要实现并发的处理.

主要有4个类：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。
socketserver.TCPServer
socketserver.UDPServer
socketserver.UnixStreamServer
socketserver.UnixDatagramServer

创建服务器的步骤4步：

1：你必须创建一个请求处理类，它是BaseRequestHandler的子类并重载其handle()方法。
2：你必须实例化一个服务器类，
3：传入服务器的地址和请求处理程序类。
4：调用handle_request()(一般是调用其他事件循环或者使用select())或serve_forever()。

举例服务器端：

 import  socketserver
 class MySocketHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
     def handle(self):
         while True:
             try:
                 self.data = self.request.recv(1024).strip()
                 print(self.data)
                 print('{}'.format(self.client_address[0]))
                 self.request.send(self.data.upper())
             except ConnectionResetError as e:
                 print('err',e)
                 break

 if __name__ == '__main__':
     host,port = 'localhost',9999
     # server = socketserver.TCPServer((host,port),MySocketHandler) # 只实现简化服务器端，支持一个客户端
     server = socketserver.ThreadingTCPServer((host,port),MySocketHandler) #多线程并发
     server.serve_forever()

客户端：

 import socket

 client = socket.socket()
 client.connect(('localhost',9999))
 while True:
     mess = input('>>')
     client.send(mess.encode('utf-8'))
     data = client.recv(1024)
     print(data)

服务器类型

5种类型：BaseServer，TCPServer，UnixStreamServer，UDPServer，UnixDatagramServer。 注意：BaseServer不直接对外服务。

服务器对象

class SocketServer.BaseServer：这是模块中的所有服务器对象的超类。它定义了接口，如下所述，但是大多数的方法不实现，在子类中进行细化。

BaseServer.fileno()：返回服务器监听套接字的整数文件描述符。通常用来传递给select.select(), 以允许一个进程监视多个服务器。

BaseServer.handle_request()：处理单个请求。处理顺序：get_request(), verify_request(), process_request()。如果用户提供handle()方法抛出异常，
将调用服务器的handle_error()方法。如果self.timeout内没有请求收到， 将调用handle_timeout()并返回handle_request()。

BaseServer.serve_forever(poll_interval=0.5): 处理请求，直到一个明确的shutdown()请求。每poll_interval秒轮询一次shutdown。忽略self.timeout。
如果你需要做周期性的任务，建议放置在其他线程。

BaseServer.shutdown()：告诉serve_forever()循环停止并等待其停止。python2.6版本。

BaseServer.address_family: 地址家族，比如socket.AF_INET和socket.AF_UNIX。

BaseServer.RequestHandlerClass：用户提供的请求处理类，这个类为每个请求创建实例。

BaseServer.server_address：服务器侦听的地址。格式根据协议家族地址的各不相同，请参阅socket模块的文档。

BaseServer.socketSocket：服务器上侦听传入的请求socket对象的服务器。

服务器类支持下面的类变量：

BaseServer.allow_reuse_address：服务器是否允许地址的重用。默认为false ，并且可在子类中更改。

BaseServer.request_queue_size

请求队列的大小。如果单个请求需要很长的时间来处理，服务器忙时请求被放置到队列中，最多可以放request_queue_size个。一旦队列已满，
来自客户端的请求将得到 “Connection denied”错误。默认值通常为5 ，但可以被子类覆盖。

BaseServer.socket_type：服务器使用的套接字类型; socket.SOCK_STREAM和socket.SOCK_DGRAM等。

BaseServer.timeout：超时时间，以秒为单位，或 None表示没有超时。如果handle_request()在timeout内没有收到请求，将调用handle_timeout()。

下面方法可以被子类重载，它们对服务器对象的外部用户没有影响。

BaseServer.finish_request()：实际处理RequestHandlerClass发起的请求并调用其handle()方法。 常用。

BaseServer.get_request()：接受socket请求，并返回二元组包含要用于与客户端通信的新socket对象，以及客户端的地址。

BaseServer.handle_error(request, client_address)：如果RequestHandlerClass的handle()方法抛出异常时调用。默认操作是打印traceback到标准输出，并继续处理其他请求。

BaseServer.handle_timeout()：超时处理。默认对于forking服务器是收集退出的子进程状态，threading服务器则什么都不做。

BaseServer.process_request(request, client_address) :调用finish_request()创建RequestHandlerClass的实例。如果需要，此功能可以创建新的进程或线程来处理请求,
ForkingMixIn和ThreadingMixIn类做到这点。常用。

BaseServer.server_activate()：通过服务器的构造函数来激活服务器。默认的行为只是监听服务器套接字。可重载。

BaseServer.server_bind()：通过服务器的构造函数中调用绑定socket到所需的地址。可重载。

BaseServer.verify_request(request, client_address)：返回一个布尔值，如果该值为True ，则该请求将被处理，反之请求将被拒绝。此功能可以重写来实现对服务器的访问控制。
默认的实现始终返回True。client_address可以限定客户端，比如只处理指定ip区间的请求。 常用。

请求处理器（重要）

处理器接收数据并决定如何操作。它负责在socket层之上实现协议（i.e., HTTP, XML-RPC, or AMQP)，读取数据，处理并写反应。可以重载的方法如下：

setup(): 准备请求处理. 默认什么都不做，StreamRequestHandler中会创建文件类似的对象以读写socket.

handle(): 处理请求。解析传入的请求，处理数据，并发送响应。默认什么都不做。常用变量：self.request，self.client_address，self.server。

finish(): 环境清理。默认什么都不做，如果setup产生异常，不会执行finish。
通常只需要重载handle。self.request的类型和数据报或流的服务不同。对于流服务，self.request是socket 对象；对于数据报服务，self.request是字符串和socket 。
可以在子类StreamRequestHandler或DatagramRequestHandler中重载，重写setup()和finish() ，并提供self.rfile和self.wfile属性。 self.rfile和self.wfile可以读取或写入，
以获得请求数据或将数据返回到客户端。

参考TCPServer.py：

 import SocketServerclass MyTCPHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
     """
     The RequestHandler class for our server.

     It is instantiated once per connection to the server, and must
     override the handle() method to implement communication to the
     client.
     """

     def handle(self):
         # self.request is the TCP socket connected to the client
         self.data = self.request.recv(1024).strip()
         print "{} wrote:".format(self.client_address[0])
         print self.data        # just send back the same data, but upper-cased
         self.request.sendall(self.data.upper())if __name__ == "__main__":
     HOST, PORT = "localhost", 9999

     # Create the server, binding to localhost on port 9999
     server = SocketServer.TCPServer((HOST, PORT), MyTCPHandler)

     # Activate the server; this will keep running until you
     # interrupt the program with Ctrl-C
     server.serve_forever()

参考UDPServer.py

 import SocketServerclass MyUDPHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
     """
     This class works similar to the TCP handler class, except that
     self.request consists of a pair of data and client socket, and since
     there is no connection the client address must be given explicitly
     when sending data back via sendto().
     """

     def handle(self):
         data = self.request[0].strip()
         socket = self.request[1]
         print "{} wrote:".format(self.client_address[0])
         print data
         socket.sendto(data.upper(), self.client_address)if __name__ == "__main__":
     HOST, PORT = "localhost", 9999
     server = SocketServer.UDPServer((HOST, PORT), MyUDPHandler)
     server.serve_forever()