Twisted初识

最新推荐文章于 2024-11-05 22:42:30 发布

酱橙C

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分类专栏： Python3 Twisted

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_41982039/article/details/109680060

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本文介绍了Python的Twisted框架，包括其作为事件驱动网络编程库的角色，支持的协议，以及在Windows和Linux上的高效实现。文章通过实战开发TCP广播系统，展示了如何创建Protocol和Factory子类，实现服务器和客户端的连接与通信。此外，还提及了延迟调用（Defer）机制的基础使用，为理解Twisted的异步编程提供了帮助。

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Author: 酱橙

参考资料：

《Python高效开发实战——Django、Tornado、Flask、Twisted（第2版）_刘长龙(著) 电子工业出版社_2018-12-01》密码：9j57

Python Twisted介绍

python 网络框架twisted基础学习及详细讲解

Python Twisted网络编程框架与异步编程入门教程

Twisted初识

1. Twisted是个啥？

Twisted是一个历史悠久的开源事件驱动框架。支持很多协议，包括传输层的UDP、TCP、TLS，以及应用层的HTTP、FTP 等。对于这些所有的协议，Twisted 提供了客户端和服务器方面的开发工具。

Twisted是一个高性能的编程框架。在不同的操作系统平台上，Twisted利用不同的底层技
术实现了高效能通信。在Windows中，Twisted 的实现基于I/O完成端口( IOCP，Input/

Output Completion Port)技术，它保证了底层高效地将I/O事件通知给框架及应用程序。在Linux中，Twisted的实现基于**epoll **技术，epoll 是Linux下多路复用I/O接口select/**poll **的增强版本，它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。

twisted网络框架的三个基础模块：Protocol, ProtocolFactory, Transport.这三个模块是构成twisted服务器端与客户端程序的基本。

class	explain
Protocol	实现协议内容，即通信的内容协议
ProtocolFactory	工厂模式的体现，在这里面生成协议
Transport	用来收发数据，服务器端与客户端的数据收发与处理都是基于这个模块

在这里插入图片描述

2. 准备工作

笔者时windows环境中进行的开发，因此这里有个小网站，可以下载pip需要的轮子包：

在这里插入图片描述

这里 cp 的数字表示的是对应可以使用的Python版本。

但是书中使用的版本是 18.7.0（我是下载链接）

然后用mkvirtualenv 新建一个虚拟环境

在这里插入图片描述

我这里直接pip安装的：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vngMdePy-1605262287940)(img\image-20201112154540366.png)]

如果使用轮子包的话，就这样写(下载到当前目录的.whl文件，注意对应的Python版本)：

pip install Twisted‑20.3.0‑cp37‑cp37m‑win_amd64.whl

检查一下：

在这里插入图片描述

发现版本和书上对不上，所以卸了重新装18.7.0版本 🙂

3. 实战：开发TCP广播系统

基于的网络协议：TCP

流程：接收任意客户端的链接请求，并将任意客户端发送给服务器的消息转发给其它客户端。

特点：类似于一个基本的实时通信模型。

使用Twisted进行基于传输层TCP的编程时，无需操作 Socket的bind、send、receive等语句(我也觉得，写这玩意儿，很艹蛋)，而是使用Twisted的 Protocol、Factory这些封装好了的类进行编程，定义他们的子类并且重写connectionMade、dataReceived进行事件的TCP编程风格。当然，这也是Twisted作者Glyph编写这个框架的原因之一。

Server

项目结构：

|——>server
|————>/app
|     |————> echo_factory.py
|     |————> settings.py
|————>run_client.py

1. 开发Protocol 子类

针对每个客户端的连接，Twisted框架建立了一个Protocol子类的实例管理该连接。开发者需要编写该子类，使其能够处理 3 个基本事件响应函数。

connectionMade():

Called when a connection is made.
在实际应用中, 本函数的主要作用是常常在系统的注册该连接, 方便后来调用.

dataReceived()：

Called whenever data is received.

connectionLost

Called whenever data is received.
在实际应用中，用来清理连接占用的资源。

Protocol 代码：

server_protocol.py

from twisted.internet.protocol import Protocol, connectionDone
# 用全局变量clients保存所有的客户端的连接(即 Protocol 子类 Speaker 的实例)
clients = []

# 定义Protocol的子类, 实现需要重载的方法
class Spreader(Protocol):
    def __init__(self, factory):
        self.factory = factory

    # 对客户端连接进行计数, 并且将 self 保存到 clients 列表中。
    def connectionMade(self):
        """
        Called when a connection is made.
        在实际应用中, 本函数的主要作用是常常在系统的注册该连接, 方便后来调用.
        :return: None
        """

        self.factory.numProtocols = self.factory.numProtocols + 1
        self.transport.write( 
            (u"欢迎来到Spread Site,您是第 %d 个客户端用户!\n" %
             (self.factory.numProtocols,).encode('utf-8')))
        print(