第三十三章 io模型、非阻塞、多路复用

IO模型

模型就是解决某个问题的套路

IO问题:

输入输出

我要一个用户名用来执行登陆操作,问题用户名需要用户输入,输入需要耗时, 如果输入没有完成,后续逻辑无法继续,所以默认的处理方式就是 等

将当前进程阻塞住,切换至其他进程执行,等到按下回车键,拿到了一个用户名,再唤醒刚才的进程,将状态调整为就绪态

 

以上处理方案 就称之为阻塞IO模型

 

存在的问题:

当执行到recv时,如果对象并没有发送数据,程序阻塞了,无法执行其他任务

解决方案:

多线程或多进程,

当客户端并发量非常大的时候,服务器可能就无法开启新的线程或进程,如果不对数量加以限制 服务器就崩溃了

线程池或进程池

首先限制了数量 保证服务器正常运行,但是问题是,如果客户端都处于阻塞状态,这些线程也阻塞了

协程:

使用一个线程处理所有客户端,当一个客户端处于阻塞状态时可以切换至其他客户端任务

 

非阻塞IO模型

阻塞IO模型在执行recv 和 accept 时 都需要经历wait_data

非阻塞IO即 在执行recv 和accept时 不会阻塞 可以继续往下执行

 

如何使用:

将server的blocking设置为False 即设置非阻塞

 

存在的问题 :

这样一来 你的进程 效率 非常高 没有任何的阻塞

很多情况下 并没有数据需要处理,但是我们的进程也需要不停的询问操作系统 会导致CPU占用过高

而且是无意义的占用

案例:

import socket
import time
​
server = socket.socket()
server.bind(("192.168.13.103",1688))
server.listen()
server.setblocking(False) # 默认为阻塞    设置为False 表示非阻塞
​
# 用来存储客户端的列表
clients = []
​
#　链接客户端的循环
while True:
    try:
        client,addr = server.accept()   # 接受三次握手信息
        # print("来了一个客户端了.... %s" % addr[1])
        # 有人链接成功了
        clients.append(client)
    except BlockingIOError as e:
        # print("还没有人连过来.....")
        # time.sleep(0.5)
        # 服务你的客人去
        for c in clients[:]:
            try: # 可能这个客户端还没有数据过来
                # 开始通讯任务
                data = c.recv(2048)
                c.send(data.upper())
            except BlockingIOError as e:
                print("这个客户端还不需要处理.....",)
​
            except ConnectionResetError:
                # 断开后删除这个客户端
                clients.remove(c)
        print("=======================",len(clients))