前情回顾
1. 信号处理 signal()
* 异步通信方式 ---》 同步执行 异步执行
2. 信号量 Semaphore()
acquire() 删除
release() 增加
get_value() 获取
3. 同步互斥机制 :
解决了多个进程或者线程对共享资源的争夺
Event e.set e.clear e.wait
Lock lock.acquire() lock.release()
4. 什么是线程
threading
Thread()
t.start()
t.join()
t.name t.getName t.setName t.daemon t.is_alive()
5. 自定义线程类
继承 Thread
重写 run
6. 线程通信
使用全局变量通信
线程的同步互斥
7. Python线程 GIL
影响 : 同一时刻只能解释一个线程,造成python线 程效率低
python线程 : 适用于高阻塞IO程序
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进程线程的区别和联系
1. 两者都是多任务编程方式,都能够使用计算机的多核资源
2. 进程的创建删除消耗的计算机资源比线程要多
3. 进程空间独立,数据相互不干扰,有专门的IPC,线程使 用全局变量进行通信
4. 一个进程可以创建多个线程分支,两者之间存在包含关系
5. 多个线程公用进程的资源,在资源操作时往往需要同步互 斥
6. 进程线程在系统中都有自己特有的属性,ID,代码段,栈 区等资源
使用场景
* 需要创建较多并发,同时任务关联性比较强时一般用多线 程
* 不同的任务模块可能更多使用进程
* 使用进程线程需要考虑数据的处理复杂度,比如进程间通 信是否方便,同步互斥是否过于复杂
要求 :
1. 进程线程的区别和联系
2. 进程间通信方式都知道哪些,有什么特点
3. 同步互斥意义是什么,什么情况下用
4. 给一个情形,分析下用进程还是用线程,理由
5. 一些常见概念挖掘 : 僵尸进程, 进程状态,GIL
司机和售票员的故事
* 创建父子进程分别代表司机和售票员
* 当售票员收到SIGINT信号,给司机发送SIGUSR1信号此 时司机打印"老司机开车了"
当售票员收到SIGQUIT信号,给司机发送SIGUSR2信号此时司机打印"车速有点快,系好安全带"
当司机捕捉到SIGTSTP信号,给售票员发送SIGUSR1,售票员打印"到站了,请下车"
* 到站后 售票员先下车,司机下车 (子进程先退出)
服务器模型
硬件服务器 : 主机 集群
厂商 : IBM HP 联想 浪潮
软件服务器 :编写的服务端应用程序,在硬件服务器上运行,一般依托于操作系统,给用户提供一套完整的服务
httpserver ---》 处理http请求
webserver ---》 网站的后端应用服务器程序
邮箱服务器 --》 邮件处理
ftp文件服务器 --》 文件的上传下载
功能 : 网络连接 逻辑处理 数据交互 数据传输
协议的实现
结构 : c/s 客户端服务器模型
b/s 浏览器服务器模型
服务器目标 : 处理速度更快,并发量更高,安全性更强
硬件 : 更高的配置,更好的集成分布技术,更好的网络优 化和网络安全技术
软件 : 占用资源更少,运行更稳定,算法更优良,安全性 更好,并发性更高,更容易扩展
基础服务端模型
循环模型: 循环接收客户端请求,处理请求。同一时刻只 能处理一个请求,处理完毕后再处理下一个
优点 : 实现简单,占用资源少
缺点 : 无法同时处理多个客户端任务
适用情况 : 处理的任务可以短时间完成,不需要建立 并发,更适合udp使用
并发模型:能够同时处理多个客户端请求
IO并发 : IO多路复用
优点 : 资源消耗少,IO处理速度快
缺点 : 不能适用cpu密集型程序
多进程/多线程并发:为每个客户端创建单独的进程线 程,执行请求
优点 : 每个客户端可以长期占有服务器运行程序
能够使用多核资源,可以处理IO或者cpu运算
缺点 : 消耗系统资源高
多进程并发模型
使用fork实现多进程并发
1. 创建套接字,绑定,监听
2. 等待接收客户端请求
3. 创建新的进程处理客户端请求
4. 原有进程继续等待接收新的客户端连接
5. 如果客户端退出则关闭子进程
cookie:
在父进程中忽略子进程状态改变,子进程退出自动由系统处理
signal.signal(signal.SIGCHLD,signal.SIG_IGN)
ftp文件服务器
项目功能
* 服务端和客户端两部分,要求启动一个服务端,可以同时 处理多个客户端请求
* 功能 : 1. 可以查看服务端文件库中所有的普通文件
2. 从客户端可以下载文件库的文件到本地
3. 可以将本地文件上传的服务端文件库
4. 退出
* 客户端使用print在终端打印简单的命令提示,通过命令 提示发起请求
1. 技术分析 (fork tcp 并发)
2. 每个功能要单独封装,整体功能写在一个类中
3. 如何搭建整体架构,完成网络通讯
功能分析
1. 获取文件列表
客户端 : * 发送请求
* 得到回复判断能否获取列表
* 接收文件名称列表打印
服务端 : * 接收请求
* 判断请求类型
* 判断能否满足请求,回复信息确认
* 执行请求发送文件列表
cookie:
os.listdir(path) 获取目录中文件列表
os.path.isfile() 判断是否为普通文件
os.path.isdir() 判断是否为目录
2 文件下载
客户端 : * 发送请求 (文件名)
* 得到回复判断能否下载
* 下载文件
服务端 : * 接收请求
* 判断请求类型
* 判断能否满足请求,回复信息确认
* 执行请求发送文件