怎么使用Python多路復用selector模塊

本篇內容主要講解“怎么使用Python多路復用selector模塊”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“怎么使用Python多路復用selector模塊”吧!

1. IO多路復用

O多路復用技術是使用一個可以同時監視多個IO阻塞的中間人去監視這些不同的IO對象，這些被監視的任何一個或多個IO對象有消息返回，都將會觸發這個中間人將這些有消息IO對象返回，以供獲取他們的消息。

使用IO多路復用的優點在于，進程在單線程的情況下同樣可以同時處理多個IO阻塞。與傳統的多線程/多進程模型比，I/O多路復用系統開銷小，系統不需要創建新的進程或者線程，也不需要維護這些進程和線程的運行，降底了系統的維護工作量，節省了系統資源，

Python提供了selector模塊來實現IO多路復用。同時，不同的操作系統上，這中間人的可選則的類型是不同的，目前常見的有，epoll, kqueue, devpoll, poll,select等；kqueue（BSD，mac支持），devpoll（solaris支持）和epoll的實現基本相同，epoll在Linux2.5+內核中實現，Windows系統只實現了select。

1.1. epoll,poll, select的比較

select和poll使用輪詢的方式去檢測監視的所有IO是否有數據返回，需要不斷的遍歷每一個IO對象，這是一種費時的操作，效率較低。poll優于select的一點是select限制了最大監視IO數為1024，這對于需要大量網絡IO連接的服務器來顯然是不夠的；而poll對于這個個數沒有限制。但是這同樣面臨問題，在使用輪詢的方式監視這些IO時，IO數越大，意味著每一次輪詢消耗的時間越多。效率也就越低，這是輪詢無法解決的問題。

epoll就是為了解決這樣的問題誕生的，首先他沒有最大的監視的IO數的限制，并且沒有使用輪詢的方式去檢測這些IO，而是采用了事件通知機制和回調來獲取這些有消息返回的IO對象，只有“活躍”的IO才會主動的去調用callback函數。這個IO將會直接被處理而不需要輪詢。

2. selector模塊的基本使用

import selectors
import socket

# 創建一個socketIO對象，監聽后將可以接受請求消息了
sock = socket.socket()
sock.bind(("127.0.0.1", 80))
sock.listen()

slt = selectors.DefaultSelector()  # 使用系統默認selector，Windows為select，linux為epoll
# 將這個socketIO對象加入到，select中監視
slt.register(fileobj=sock, events=selectors.EVENT_READ, data=None)

# 循環處理消息
while True:
    # select方法：輪詢這個selector，當有至少一個IO對象有消息返回時候，將會返回這個有消息的IO對象
    ready_events = slt.select(timeout=None)
    print(ready_events)     # 準備好的IO對象們
    break

ready_events 為一個列表（代表注冊到這個select中的所有的有數據可接收IO對象），列表中的每一個元組為：

SelectorKey對象：

• fileobj:注冊的socket對象

• fd:文件描述符

• data:注冊時我們傳入的參數，可以是任意值，綁定到一個屬性上，方便之后使用。
  

mask值

• EVENT_READ ： 表示可讀的； 它的值其實是1；

• EVENT_WRITE： 表示可寫的； 它的值其實是2；

• 或者二者的組合

例如：

[(SelectorKey(fileobj=<socket.socket fd=456, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 80)>, fd=456, events=1, data=None),
    1)]

處理這個請求，只需要使用該socket對應方法即可，該socket用于接收請求的連接，使用accept方法就可以處理這個請求。

當接受請求之后，又將會產生新的客戶端，我們將其放入selector中一并監視，當有消息來時，如果是連接請求，handle_request()函數處理，如果是客戶端的消息，handle_client_msg()函數處理。

對于select中有兩類socket，所以我們需要判斷被激活后返回的socket是哪一種，再調用不同的函數做不同的請求。如果這個select中的socket種類有很多，將無法如此判斷。解決辦法就是將處理函數綁定到對應的selectkey對象中，可以使用data參數。

def handle_request(sock:socket.socket, mask):    # 處理新連接
    conn, addr = sock.accept()
    conn.setblocking(False)  # 設定非阻塞
    slt.register(conn, selector.EVENT_READ, data=handle_client_msg)

def handle_client_msg(sock:socket.socket, mask)  # 處理消息
    data = sock.recv()
    print(data.decode())

sock = socket.socket()
sock.bind(("127.0.0.1", 80))
sock.listen()

slt = selectors.DefaultSelector()
slt.register(fileobj=sock, events=selectors.EVENT_READ, data=handle_request)

while True:
    ready_events = slt.select(timeout=None)
    for event, mask in ready_events:
        event.data(event.fileobj, mask)
        # 不同的socket有不同data函數，使用自己綁定的data函數調用，再將自己的socket作為參數。就可以處理不同類型的socket。

上面使用data很好的解決了上面問題，但是需要注意，綁定到data屬性上函數（或者說可調用對象）最終會使用event.data(event.fileobj)的方式調用，這些函數接受的參數應該相同。

到此，相信大家對“怎么使用Python多路復用selector模塊”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！