python 实现I/O多路复用

前言

作为一个服务器，肯定要满足多个客户端同时访问，在python中，可以有三种模型满足这种要求，分别是：循环服务模型、多进程/多线程模型，I/O并发模型。在这里，我们就探讨一下如何使用I/O多路复用实现I/O并发

I/O多路复用

定义：操作系统同时监控多个I/O，当哪个I/O准备就绪就执行哪个I/o,避免因为一个I/O阻塞而造成其他不相关I/O无法执行，提高效率
实现方式：python3中提供三种实现I/O多路复用的方式，分别是select,poll,epoll，总体来说，epoll的执行效率最高，且支持的I/O数量与poll持平都大于select,且支持边缘触发和水平触发两种方式
python3实现代码
通过select实现I/O多路复用

from select import select
from socket import socket
s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
s.bind(('0.0.0.0', 9000))
s.listen(5)
rlist = [s]
wlist = []
xlist = []
while True:
	rs, ws, xs = select(rlist, wlist, xlist)
	for r in rs:
		if r is s:
			c, addr = s.accept()
			rlist.append(c)
		else:
			data = r.recv(1024).decode()
			print(data)
			if not data:
				c.close()
				rlist.remove(r)
				continue
			wlist.append(r)
	for w in ws:
		w.send(b'OK')
		ws.remove(w)

通过poll实现I/O多路复用

from socket import socket
from select import Poll
s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
s.bind(('0.0.0.0', 9000))
s.listen(5)
p = Poll()
p.register(s,POLLIN|POLLOUT)
dic = {s.fileno(): s}
while True:
	events = p.poll()
	for filenumber, event in events:
		if filenumber == s.fileno():
			c, addr = s.accept()
			p.register(c, POLLIN|POLLOUT)
			dic[c.fileno()] = c
		else:
			data = dic[filenumber].recv(1024).decode()
			if not data:
				p.unregster(dic[filenumber])
				dic[filenumber].close()
				del dic[filenumber]
				continue
			dic[filenumber].send(b'ok')

通过epoll实现I/O多路复用

from socket import socket
from select import EPoll
s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
s.bind(('0.0.0.0', 9000))
s.listen(5)
p = EPoll()
p.register(s,EPOLLIN|EPOLLOUT)
dic = {s.fileno(): s}
while True:
	events = p.poll()
	for filenumber, event in events:
		if filenumber == s.fileno():
			c, addr = s.accept()
			p.register(c, EPOLLIN|EPOLLOUT)
			dic[c.fileno()] = c
		else:
			data = dic[filenumber].recv(1024).decode()
			if not data:
				p.unregster(dic[filenumber])
				dic[filenumber].close()
				del dic[filenumber]
				continue
			dic[filenumber].send(b'ok')