循环接收客户端请求,处理请求。同一时刻只能处理一个请求,处理完毕后再处理下一个。
利用IO多路复用,异步IO等技术,同时处理多个客户端IO请求。
每当一个客户端连接服务器,就创建一个新的进程/线程为该客户端服务,客户端退出时再销毁该进程/线程。
1.创建监听套接字
2.等待接收客户端请求
3.客户端连接创建新的进程处理客户端请求
4.原进程继续等待其他客户端连接
5.如果客户端退出,则销毁对应的进程
from socket import * import os import signal # 创建监听套接字 HOST = '0.0.0.0' PORT = 8888 ADDR = (HOST,PORT) # 客户端服务函数 def handle(c): while True: data = c.recv(1024) if not data: break print(data.decode()) c.send(b'OK') c.close() s = socket() # tcp套接字 s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) # 设置套接字端口重用 s.bind(ADDR) s.listen(3) signal.signal(signal.SIGCHLD,signal.SIG_IGN) # 处理僵尸进程 print("Listen the port %d..." % PORT) # 循环等待客户端连接 while True: try: c,addr = s.accept() except KeyboardInterrupt: os._exit(0) except Exception as e: print(e) continue # 创建子进程处理这个客户端 pid = os.fork() if pid == 0: # 处理客户端请求 s.close() handle(c) os._exit(0) # handle处理完客户端请求子进程也退出 # 无论出错或者父进程都要循环回去接受请求 # c对于父进程没用 c.close()
1.创建监听套接字
2.循环接收客户端连接请求
3.当有新的客户端连接创建线程处理客户端请求
4.主线程继续等待其他客户端连接
5.当客户端退出,则对应分支线程退出
from socket import * from threading import Thread import sys # 创建监听套接字 HOST = '0.0.0.0' PORT = 8888 ADDR = (HOST,PORT) # 处理客户端请求 def handle(c): while True: data = c.recv(1024) if not data: break print(data.decode()) c.send(b'OK') c.close() s = socket() # tcp套接字 s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) s.bind(ADDR) s.listen(3) print("Listen the port %d..."%PORT) # 循环等待客户端连接 while True: try: c,addr = s.accept() except KeyboardInterrupt: sys.exit("服务器退出") except Exception as e: print(e) continue # 创建线程处理客户端请求 t = Thread(target=handle, args=(c,)) t.setDaemon(True) # 父进程结束则所有进程终止 t.start()
客户端有简单的页面命令提示:功能包含:
服务器需求 :
技术分析:
粘包的处理
ftp server:
from socket import * from threading import Thread import os import time # 全局变量 HOST = '0.0.0.0' PORT = 8080 ADDR = (HOST,PORT) FTP = "/home/tarena/FTP/" # 文件库位置 # 创建文件服务器服务端功能类 class FTPServer(Thread): def __init__(self,connfd): self.connfd = connfd super().__init__() def do_list(self): # 获取文件列表 files = os.listdir(FTP) if not files: self.connfd.send("文件库为空".encode()) return else: self.connfd.send(b'OK') time.sleep(0.1) # 防止和后面发送内容粘包 # 拼接文件列表 files_ = "" for file in files: if file[0] != '.' and \ os.path.isfile(FTP+file): files_ += file + '\n' self.connfd.send(files_.encode()) def do_get(self,filename): try: fd = open(FTP+filename,'rb') except Exception: self.connfd.send("文件不存在".encode()) return else: self.connfd.send(b'OK') time.sleep(0.1) # 文件发送 while True: data = fd.read(1024) if not data: time.sleep(0.1) self.connfd.send(b'##') break self.connfd.send(data) # 循环接收客户端请求 def run(self): while True: data = self.connfd.recv(1024).decode() if not data or data == 'Q': return elif data == 'L': self.do_list() elif data[0] == 'G': # G filename filename = data.split(' ')[-1] self.do_get(filename) # 网络搭建 def main(): # 创建套接字 sockfd = socket() sockfd.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) sockfd.bind(ADDR) sockfd.listen(3) print("Listen the port %d..."%PORT) while True: try: connfd,addr = sockfd.accept() print("Connect from",addr) except KeyboardInterrupt: print("服务器程序退出") return except Exception as e: print(e) continue # 创建新的线程处理客户端 client = FTPServer(connfd) client.setDaemon(True) client.start() # 运行run方法 if __name__ == "__main__": main()
ftp client:
from socket import * import sys ADDR = ('127.0.0.1',8080) # 服务器地址 # 客户端功能处理类 class FTPClient: def __init__(self,sockfd): self.sockfd = sockfd def do_list(self): self.sockfd.send(b'L') # 发送请求 # 等待回复 data = self.sockfd.recv(128).decode() if data == 'OK': # 一次接收文件列表字符串 data = self.sockfd.recv(4096) print(data.decode()) else: print(data) def do_get(self,filename): # 发送请求 self.sockfd.send(('G '+filename).encode()) # 等待回复 data = self.sockfd.recv(128).decode() if data == 'OK': fd = open(filename,'wb') # 接收文件 while True: data = self.sockfd.recv(1024) if data == b'##': break fd.write(data) fd.close() else: print(data) def do_quit(self): self.sockfd.send(b'Q') self.sockfd.close() sys.exit("谢谢使用") # 创建客户端网络 def main(): sockfd = socket() try: sockfd.connect(ADDR) except Exception as e: print(e) return ftp = FTPClient(sockfd) # 实例化对象 # 循环发送请求 while True: print("\n=========命令选项==========") print("**** list ****") print("**** get file ****") print("**** put file ****") print("**** quit ****") print("=============================") cmd = input("输入命令:") if cmd.strip() == 'list': ftp.do_list() elif cmd[:3] == 'get': # get filename filename = cmd.strip().split(' ')[-1] ftp.do_get(filename) elif cmd[:3] == 'put': # put ../filename filename = cmd.strip().split(' ')[-1] ftp.do_put(filename) elif cmd.strip() == 'quit': ftp.do_quit() else: print("请输入正确命令") if __name__ == "__main__": main()
定义:在内存中数据交换的操作被定义为IO操作,IO------输入输出
内存和磁盘进行数据交换: 文件的读写 数据库更新
内存和终端数据交换 :input print sys.stdin sys.stdout sys.stderr
内存和网络数据的交换: 网络连接 recv send recvfrom
IO密集型程序 : 程序执行中有大量的IO操作,而较少的cpu运算操作。消耗cpu较少,IO运行时间长
CPU(计算)密集型程序:程序中存在大量的cpu运算,IO操作相对较少,消耗cpu大。
IO分为:阻塞IO、非阻塞IO、IO多路复用、事件驱动IO、异步IO
阻塞IO
阻塞情况:
非阻塞IO
定义 : 通过修改IO属性行为, 使原本阻塞的IO变为非阻塞的状态。
设置套接字为非阻塞IO
超时检测 :设置一个最长阻塞时间,超过该时间后则不再阻塞等待。
定义 :通过一个监测,可以同时监控多个IO事件的行为。当哪个IO事件可以执行,即让这个IO事件发生。
rs, ws, xs = select(rlist, wlist, xlist[, timeout]) 监控IO事件,阻塞等待监控的IO时间发生
参数 :
返回值:
select 实现tcp服务
1.将关注的IO放入对应的监控类别列表
2.通过select函数进行监控
3.遍历select返回值列表,确定就绪IO事件
4.处理发生的IO事件
from socket import * from select import select # 创建一个监听套接字作为关注的IO s = socket() s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) s.bind(('0.0.0.0',8888)) s.listen(3) # 设置关注列表 rlist = [s] wlist = [] xlist = [s] # 循环监控IO while True: rs,ws,xs = select(rlist,wlist,xlist) # 遍历三个返回列表,处理IO for r in rs: # 根据遍历到IO的不同使用if分情况处理 if r is s: c,addr = r.accept() print("Connect from",addr) rlist.append(c) # 增加新的IO事件 # else为客户端套接字就绪情况 else: data = r.recv(1024) # 客户端退出 if not data: rlist.remove(r) # 从关注列表移除 r.close() continue # 继续处理其他就绪IO print("Receive:",data.decode()) # r.send(b'OK') # 我们希望主动处理这个IO对象 wlist.append(r) for w in ws: w.send(b'OK') wlist.remove(w) # 使用后移除 for x in xs: pass
注意:
将整数转换为二进制, 按照二进制位进行运算符操作
& 按位与 | 按位或 ^ 按位异或 << 左移 >> 右移
11 1011 14 1110
(11 & 14 1010) (11| 14 1111) (11^ 14 0101)
11 << 2 ===> 44 右侧补0 14 >> 2 ===> 3 挤掉右侧的数字
使用 :
创建poll对象:p = select.poll()
注册关注的IO事件:p.register(fd,event)
常用类型:
取消对IO的关注:p.unregister(fd)
参数: IO对象或者IO对象的fileno
events = p.poll():
events是一个列表 [(fileno,evnet),(),()....]
每个元组为一个就绪IO,元组第一项是该IO的fileno,第二项为该IO就绪的事件类型
poll_server 步骤
1.创建套接字
2.将套接字register
3.创建查找字典,并维护
4.循环监控IO发生
5.处理发生的IO
from socket import * from select import * # 创建套接字 s = socket() s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) s.bind(('0.0.0.0',8888)) s.listen(3) # 创建poll对象关注s p = poll() # 建立查找字典,用于通过fileno查找IO对象 fdmap = {s.fileno():s} # 关注s p.register(s,POLLIN|POLLERR) # 循环监控 while True: events = p.poll() # 循环遍历发生的事件 fd-->fileno for fd,event in events: # 区分事件进行处理 if fd == s.fileno(): c,addr = fdmap[fd].accept() print("Connect from",addr) # 添加新的关注IO p.register(c,POLLIN|POLLERR) fdmap[c.fileno()] = c # 维护字典 # 按位与判定是POLLIN就绪 elif event & POLLIN: data = fdmap[fd].recv(1024) if not data: p.unregister(fd) # 取消关注 fdmap[fd].close() del fdmap[fd] # 从字典中删除 continue print("Receive:",data.decode()) fdmap[fd].send(b'OK')
1. 使用方法 : 基本与poll相同
2. epoll特点
from socket import * from select import * # 创建套接字 s = socket() s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) s.bind(('0.0.0.0',8888)) s.listen(3) # 创建epoll对象关注s ep = epoll() # 建立查找字典,用于通过fileno查找IO对象 fdmap = {s.fileno():s} # 关注s ep.register(s,EPOLLIN|EPOLLERR) # 循环监控 while True: events = ep.poll() # 循环遍历发生的事件 fd-->fileno for fd,event in events: print("亲,你有IO需要处理哦") # 区分事件进行处理 if fd == s.fileno(): c,addr = fdmap[fd].accept() print("Connect from",addr) # 添加新的关注IO # 将触发方式变为边缘触发 ep.register(c,EPOLLIN|EPOLLERR|EPOLLET) fdmap[c.fileno()] = c # 维护字典 # 按位与判定是EPOLLIN就绪 # elif event & EPOLLIN: # data = fdmap[fd].recv(1024) # if not data: # ep.unregister(fd) # 取消关注 # fdmap[fd].close() # del fdmap[fd] # 从字典中删除 # continue # print("Receive:",data.decode()) # fdmap[fd].send(b'OK')