Cpython解释器下实现并发编程

一背景知识
二 python并发编程之多进程
三 python并发编程之多线程
四 python并发编程之协程
五 python并发编程之IO模型
六补充：paramiko模块
七作业

一背景知识

顾名思义，进程即正在执行的一个过程。进程是对正在运行程序的一个抽象。

进程的概念起源于操作系统，是操作系统最核心的概念，也是操作系统提供的最古老也是最重要的抽象概念之一。操作系统的其他所有内容都是围绕进程的概念展开的。

所以想要真正了解进程，必须事先了解操作系统，点击进入

PS：即使可以利用的cpu只有一个（早期的计算机确实如此），也能保证支持（伪）并发的能力。将一个单独的cpu变成多个虚拟的cpu（多道技术：时间多路复用和空间多路复用+硬件上支持隔离），没有进程的抽象，现代计算机将不复存在。

必备的理论基础：

#一 操作系统的作用：

    1：隐藏丑陋复杂的硬件接口，提供良好的抽象接口

    2：管理、调度进程，并且将多个进程对硬件的竞争变得有序

#二 多道技术：

    1.产生背景：针对单核，实现并发

    ps：

    现在的主机一般是多核，那么每个核都会利用多道技术

    有4个cpu，运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞，会等到io结束再重新调度，会被调度到4个

    cpu中的任意一个，具体由操作系统调度算法决定。

    2.空间上的复用：如内存中同时有多道程序

    3.时间上的复用：复用一个cpu的时间片

       强调：遇到io切，占用cpu时间过长也切，核心在于切之前将进程的状态保存下来，这样

            才能保证下次切换回来时，能基于上次切走的位置继续运行

本文将将着重介绍进程以及它的亲戚->线程

六补充：paramiko模块

1. 介绍：

paramiko是一个用于做远程控制的模块，使用该模块可以对远程服务器进行命令或文件操作，值得一说的是，fabric和ansible内部的远程管理就是使用的paramiko来现实。

2. 下载安装

pip3 install paramiko #在python3中

pycrypto，由于 paramiko 模块内部依赖pycrypto，所以先下载安装pycrypto #在python2中

pip3 install pycrypto

pip3 install paramiko

注：如果在安装pycrypto2.0.1时发生如下错误

        command 'gcc' failed with exit status 1...

可能是缺少python-dev安装包导致

如果gcc没有安装，请事先安装gcc

在python2中

3. 使用

SSHClient

用于连接远程服务器并执行基本命令

基于用户名密码连接：

import paramiko

# 创建SSH对象

ssh = paramiko.SSHClient()

# 允许连接不在know_hosts文件中的主机

ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())

# 连接服务器

ssh.connect(hostname='120.92.84.249', port=22, username='root', password='xxx')

# 执行命令

stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df')

# 获取命令结果

result = stdout.read()

print(result.decode('utf-8'))

# 关闭连接

ssh.close()

import paramiko

transport = paramiko.Transport(('120.92.84.249', 22))

transport.connect(username='root', password='xxx')

ssh = paramiko.SSHClient()

ssh._transport = transport

stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df')

res=stdout.read()

print(res.decode('utf-8'))

transport.close()

SSHClient 封装 Transport

基于公钥密钥连接：

客户端文件名：id_rsa

服务端必须有文件名：authorized_keys(在用ssh-keygen时，必须制作一个authorized_keys,可以用ssh-copy-id来制作)

import paramiko

private_key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/tmp/id_rsa')

# 创建SSH对象

ssh = paramiko.SSHClient()

# 允许连接不在know_hosts文件中的主机

ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())

# 连接服务器

ssh.connect(hostname='120.92.84.249', port=22, username='root', pkey=private_key)

# 执行命令

stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df')

# 获取命令结果

result = stdout.read()

print(result.decode('utf-8'))

# 关闭连接

ssh.close()

import paramiko

private_key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/tmp/id_rsa')

transport = paramiko.Transport(('120.92.84.249', 22))

transport.connect(username='root', pkey=private_key)

ssh = paramiko.SSHClient()

ssh._transport = transport

stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df')

result=stdout.read()

print(result.decode('utf-8'))

transport.close()

SSHClient 封装 Transport

import paramiko

from io import StringIO

key_str = """-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----

MIIEoQIBAAKCAQEAsJmFLrSeCumJvga0Gl5O5wVOVwMIy2MpqIyQPi5J87dg89a4

Da9fczJog7qoSbRwHFOQoCHNphSlp5KPhGsF6RJewkIw9H1UKV4dCOyl/4HOAkAD

rKrsEDmrJ9JlzF2GTTZSnTgVQWcvBS2RKB4eM2R9aJ11xV6X2Hk4YDLTExIWeabb

h2TUKw0iyjI8pRuYLKkF2X16u9TBwfOTroGYgiNFHQvhsQppbEbI49NF2XkCkFMi

8/7tLjf95InE/VUUq56JqfzyHwdpHou+waXbwtvGgXN3sz+KkuEv6R2qDz06upZV

FCZRRpDhzoR8Uh/UEzTGZb8z7FB6EJXUiXJikQIBIwKCAQBBmBuGYFf1bK+BGG7H

9ySe81ecqVsJtx4aCFLVRGScWg4RbQKIvXs5an6XU/VdNGQnx0RYvBkvDvuzRRC8

J8Bd4kB0CfTtGJuaVigKoQp02HEWx1HSa17+tlWD0c4KFBvwywi+DYQ83S64x8gz

eOalX9bPFenqORPUD8R7gJeKvPVc6ZTPeorpuH7u9xayP0Eop8qKxZza9Xh3foVj

Qo4IxoYnDN57CIRX5PFSlDDggpmr8FtRF4nAxmFq8LhSp05ivzX/Ku1SNHdaMWZO

7va8tISXdLI5m0EGzoVoBvohIbwlxI6kfmamrh6Eas2Jnsc4CLzMsR4jBWt0LHLv

/SLnAoGBANaEUf/Jptab9G/xD9W2tw/636i3gLpTPY9KPtCcAxqStNeT6RAWZ5HF

lKJg+NKpu3pI45ldAwvts0i+aCZk2xakEWIZWqCmXm31JSPDQTaMGe7H0vOmUaxx

ncdpBVdvhMbfFUgei15iKfuafgrKaS9oIkntXEgrC+3wBOI0Gbx3AoGBANLAGxAF

TK7ydr+Q1+6/ujs6e8WsXt8HZMa/1khCVSbrf1MgACvZPSSSrDpVwaDTSjlRI4AL

bb0l0RFU+/0caMiHilscuJdz9Fdd9Ux4pjROZa3TF5CFhvP7PsZAoxOo+yqJg4zr

996GG/aAv4M8lQJ2rDFk/Dgn5y/AaAun1oM3AoGAGIQmoOPYjY4qkHNSRE9lYOl4

pZFQilKn8x5tlC8WTC4GCgJGhX7nQ9wQ/J1eQ/YkDfmznH+ok6YjHkGlgLsRuXHW

GdcDCwuzBUCWh76LHC1EytUCKnloa3qy8jfjWnMlHgrd3FtDILrC+C7p1Vj2FAvm

qVz0moiTpioPL8twp9MCgYEAin49q3EyZFYwxwdpU7/SJuvq750oZq0WVriUINsi

A6IR14oOvbqkhb94fhsY12ZGt/N9uosq22H+anms6CicoQicv4fnBHDFI3hCHE9I

pgeh50GTJHUA6Xk34V2s/kp5KpThazv6qCw+QubkQExh660SEdSlvoCfPKMCi1EJ

TukCgYAZKY1NZ2bjJyyO/dfNvMQ+etUL/9esi+40GUGyJ7SZcazrN9z+DO0yL39g

7FT9NMIc2dsmNJQMaGBCDl0AjO1O3b/wqlrNvNBGkanxn2Htn5ajfo+LBU7yHAcV

7w4X5HLarXiE1mj0LXFKJhdvFqU53KUQJXBqR6lsMqzsdPwLMJg==

-----END RSA PRIVATE KEY-----"""

private_key = paramiko.RSAKey(file_obj=StringIO(key_str))

transport = paramiko.Transport(('120.92.84.249', 22))

transport.connect(username='root', pkey=private_key)

ssh = paramiko.SSHClient()

ssh._transport = transport

stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df')

result = stdout.read()

print(result.decode('utf-8'))

transport.close()

print(result)

基于私钥字符串进行连接

SFTPClient

用于连接远程服务器并执行上传下载

基于用户名密码上传下载

import paramiko

transport = paramiko.Transport(('120.92.84.249',22))

transport.connect(username='root',password='xxx')

sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(transport)

# 将location.py 上传至服务器 /tmp/test.py

sftp.put('/tmp/id_rsa', '/etc/test.rsa')

# 将remove_path 下载到本地 local_path

sftp.get('remove_path', 'local_path')

transport.close()

基于公钥密钥上传下载

import paramiko

private_key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/tmp/id_rsa')

transport = paramiko.Transport(('120.92.84.249', 22))

transport.connect(username='root', pkey=private_key )

sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(transport)

# 将location.py 上传至服务器 /tmp/test.py

sftp.put('/tmp/id_rsa', '/tmp/a.txt')

# 将remove_path 下载到本地 local_path

sftp.get('remove_path', 'local_path')

transport.close()

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

import paramiko

import uuid

class Haproxy(object):

    def __init__(self):

        self.host = '172.16.103.191'

        self.port = 22

        self.username = 'root'

        self.pwd = ''

        self.__k = None

    def create_file(self):

        file_name = str(uuid.uuid4())

        with open(file_name,'w') as f:

            f.write('sb')

        return file_name

    def run(self):

        self.connect()

        self.upload()

        self.rename()

        self.close()

    def connect(self):

        transport = paramiko.Transport((self.host,self.port))

        transport.connect(username=self.username,password=self.pwd)

        self.__transport = transport

    def close(self):

        self.__transport.close()

    def upload(self):

        # 连接，上传

        file_name = self.create_file()

        sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(self.__transport)

        # 将location.py 上传至服务器 /tmp/test.py

        sftp.put(file_name, '/home/root/tttttttttttt.py')

    def rename(self):

        ssh = paramiko.SSHClient()

        ssh._transport = self.__transport

        # 执行命令

        stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('mv /home/root/tttttttttttt.py /home/root/ooooooooo.py')

        # 获取命令结果

        result = stdout.read()

ha = Haproxy()

ha.run()

Demo

七作业

题目:简单主机批量管理工具

需求:

主机分组
主机信息配置文件用configparser解析
可批量执行命令、发送文件，结果实时返回，执行格式如下
1. batch_run -h h1,h2,h3 -g web_clusters,db_servers -cmd "df -h"　
2. batch_scp -h h1,h2,h3 -g web_clusters,db_servers -action put -local test.py -remote /tmp/　
主机用户名密码、端口可以不同
执行远程命令使用paramiko模块
批量命令需使用multiprocessing并发