Python之阻塞IO模型与非阻塞IO模型
IO模型
1 阻塞IO:
全程阻塞
2 非阻塞IO:
发送多次系统调用:
优点:wait for data时无阻塞
缺点:1 系统调用太多 2 数据不是实时接受的
两个阶段:wait for data:非阻塞
copy data :阻塞
3 IO多路复用(监听多个连接)
sock::sock <socket.socket fd=224,
family=AddressFamily.AF_INET,
type=SocketKind.SOCK_STREAM,
proto=0, laddr=('127.0.0.1', 8800)>
对于文件描述符(套接字对象):
1 是一个非零整数,不会变
2 收发数据的时候,对于接收端而言,数据先到内核空间,
然后copy到用户空间,同时,内核空间数据清除。
特点:
1 全程(wait for data,copy)阻塞
2 能监听多个文件描述符
实现并发
IO多路复用的实现机制:
win:Select
Linux:Select and Poll or Epoll (有epoll用epoll,没有则Select)
Select的缺点:
1、每次调用Select 都要将所有的fd(文件描述符)拷贝到内核空间。从而导致效率下降。
2、遍历所有的fd,是否有数据访问。浪费时间(最重要的问题)
3、最大连接数(1024)
poll:
1、最大连接数没有限制。这是和Select最大的区别。
epoll:
内部通过三个函数实现的。
1、第一个函数:创建一个epoll句柄。方便将fd以一次性的拷到内核去。but,只需要拷贝一次。
2、第二个函数:回调函数,在某一个函数或动作完成后会触发的函数。为所有的fd绑定一个回调函数。
一旦有数据访问,就会触发该回调函数,回调函数将fd放到列表中。
3、第三个函数:判断列表是否为空。
没有最大链接数。
4 异步IO
全程无阻塞
5 驱动信号
总结:
同步: 阻塞IO 非阻塞IO io多路复用
异步: 异步IO
Selectors模块:
import selectors # 基于select模块实现的IO多路复用,建议大家使用 import socket sock=socket.socket()
sock.bind(("127.0.0.1",8800)) sock.listen(5) sock.setblocking(False) sel=selectors.DefaultSelector() #根据具体平台选择最佳IO多路机制,比如在linux,选择epoll def read(conn,mask): try:
data=conn.recv(1024)
print(data.decode("UTF8"))
data2=input(">>>")
conn.send(data2.encode("utf8"))
except Exception:
sel.unregister(conn) def accept(sock,mask): conn, addr = sock.accept()
print("conn",conn)
sel.register(conn,selectors.EVENT_READ,read) sel.register(sock,selectors.EVENT_READ,accept) # 注册事件 while 1: print("wating...")
events=sel.select() # 监听 [(key1,mask1),(key2,mask2)]
for key,mask in events: # print(key.fileobj) # conn
# print(key.data) # read
func=key.data
obj=key.fileobj func(obj,mask) # 1 accept(sock,mask) # 2 read(conn,mask)