python的socket_server并发框架

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本文介绍了Python的SocketServer模块，它是标准库中构建socket服务器的框架。阐述了其网络服务类，如TCPServer、UDPServer等，以及请求处理类。说明了创建服务的步骤，还介绍了利用ForkingMixIn和ThreadingMixIn实现异步处理，支持多连接，并给出了相应示例。

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异步混合：

为了建立异步处理机制，需要使用ThreadingMixIn和ForkingMixIn类。

以下是一个使用ThreadingMixIn类的示例:

SocketServer是标准库中一个很具有代表性的库。它基于socket提供一套快速建立socket服务器的框架，并可以通过Mix-in的技巧让单线程服务器进化为多线程或多进程服务器。Socketserver.py里面的类很多，下面一个一个介绍并介绍它们之间关系。

BaseServer、TCPServer、UDPServer，前者是后两者的父类。在父类中实现了TCP与UDP服务器可以共用的方法，并留下了需要在子类中实现的抽象类。因此在实际工作中，我们一般不应该继承BaseServer类，除非你是为了自己去实现或重载某些方法。另外，还有UnixStreamServer和UnixDatagramServer分别继承自TCPserver和UDPServer。这两个带Unix字样的类是用来构建*nix下本地socket的服务器（本地socket访问速度更快，但只能用在本机的进程间通信）

接下来是ForkingMixIn和ThreadingMixIn两个混合类，它们都提供Server类中process_request方法的新实现，前者在处理每次用户连接的时候都会开启新的进程，而后者会开启新的线程。想要让Server类实现并发处理，只用利用多重继承即可。或者直接使用已经混合好的

class ForkingUDPServer(ForkingMixIn, UDPServer): pass

class ForkingTCPServer(ForkingMixIn, TCPServer): pass

class ThreadingUDPServer(ThreadingMixIn, UDPServer): pass

class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

最后没有介绍的是BaseRequestHandler、StreamRequestHandler、DatagramRequestHandler，同Server一样，前者是后两者的父类用来提供公用的方法

通常在使用SocketServer的时候我们只用自己实例化一个合适的Server类，并在实例化时传递其监听的IP、端口，以及之前继承自某个RequestHandler的类（需要自行实现hanle方法，作为server的请求处理器）

这里需要特别注意的：

1.IP和端口是作为一个元组传递的而不是两个单独的参数。

2.每个客户连接都会在hanle方法运行完之后被关闭，你如果不想关闭就需要重写Server中的def shutdown_request(self, request)方法

1.前言：

虽说用Python编写简单的网络程序很方便，但复杂一点的网络程序还是用现成的框架比较好。这样就可以专心事务逻辑，而不是套接字的各种细节。SocketServer模块简化了编写网络服务程序的任务。同时SocketServer模块也是Python标准库中很多服务器框架的基础。

2.网络服务类：

SocketServer提供了4个基本的服务类：

TCPServer针对TCP套接字流

UDPServer针对UDP数据报套接字

UnixStreamServer和UnixDatagramServer针对UNIX域套接字，不常用。

它们的继承关系如下：

+------------+| BaseServer |+------------+      |      v+-----------+        +------------------+| TCPServer |------->| UnixStreamServer |+-----------+        +------------------+      |      v+-----------+        +--------------------+| UDPServer |------->| UnixDatagramServer |+-----------+        +--------------------+

2.1异步处理：

这个四个服务类都是同步处理请求的。一个请求没处理完不能处理下一个请求。要想支持异步模型，可以利用多继承让server类继承ForkingMixIn 或 ThreadingMixIn mix-in classes。

ForkingMixIn利用多进程（分叉）实现异步。

ThreadingMixIn利用多线程实现异步。

3.请求处理类：

要实现一项服务，还必须派生一个handler class请求处理类，并重写父类的handle()方法。handle方法就是用来专门是处理请求的。该模块是通过服务类和请求处理类组合来处理请求的。

SocketServer模块提供的请求处理类有BaseRequestHandler，以及它的派生类StreamRequestHandler和DatagramRequestHandler。从名字看出可以一个处理流式套接字，一个处理数据报套接字。

4.总结用SocketServer创建一个服务的步骤：

1.创建一个request handler class（请求处理类），继承自BaseRequestHandler class并重写它的handle()方法，该方法将处理到的请求。
2.实例化一个server class对象，并将服务的地址和之前创建的request handler class传递给它。
3.调用server class对象的handle_request() 或 serve_forever()方法来开始处理请求。

一个基于SocketServer的服务器示例：

from SocketServer import TCPServer,StreamRequestHandler
#定义请求处理类
class Handler(StreamRequestHandler):
def handle(self):
addr = self.request.getpeername()
print 'Got connection from ',addr
self.wfile.write('Thank you for connecting')
server = TCPServer(('',1234), handler) #实例化服务类对象
server.server_forever() #开启服务

<span style="font-size:18px;">from SocketServer import TCPServer,StreamRequestHandler#定义请求处理类class Handler(StreamRequestHandler): def handle(self):  addr = self.request.getpeername()  print 'Got connection from ',addr  self.wfile.write('Thank you for connecting')server = TCPServer(('',1234), handler) #实例化服务类对象server.server_forever() #开启服务</span>

5.实现异步，支持多连接

前面介绍服务类时提到过，四个基本的服务类默认是同步模型的。要想支持异步可以利用多继承从ForkingMixIn 或ThreadingMixInmix-in classes和一个基本的服务类继承来定义一个支持异步的服务类。比如：

class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

ForkingMixIn 要考虑进程间的通信。ThreadingMixIn要考虑线程访问同一变量时的同步和互斥。

一个使用了多线程处理的服务器示例：