Python3标准库：selectors I/O多路复用抽象
1. selectors i/o多路复用抽象
selectors模块在select中平台特定的i/o监视函数之上提供了一个平*立的抽象层。
1.1 操作模型
selectors中的api是基于事件的，与select中的poll()类似。它有多个实现，并且这个模块会自动设置别名defaultselector来指示对当前系统配置最为高效的一个实现。
选择器对象提供了一些方法，可以指定在一个套接字上查找哪些事件，然后以一种平*立的方式让调用者等待事件。注册对事件的兴趣会创建一个selectorkey，其中包含套接字、所注册事件的有关信息，可能还有可选的应用数据。选择器的所有者调用它的select()方法来了解事件。返回值是一个键对象序列和一个指示发生了哪些事件的位掩码。使用选择器的程序要反复调用select()，然后适当地处理事件。
1.2 回送服务器
这里给出的回送服务器例子使用了selectorkey中的应用数据来注册发生新事件时要调用的一个回调函数。主循环从键得到这个回调，并把套接字和事件掩码传递给该回调。服务器启动时，其会注册当主服务器套接字上发生读事件时要调用的accept()函数。接受连接会产生一个新的套接字，然后注册read()函数作为读事件的一个回调。
import selectors
import socket
mysel = selectors.defaultselector()
keep_running = true
def read(connection, mask):
"callback for read events"
global keep_running
client_address = connection.getpeername()
print('read({})'.format(client_address))
data = connection.recv(1024)
if data:
# a readable client socket has data
print(' received {!r}'.format(data))
connection.sendall(data)
else:
# interpret empty result as closed connection
print(' closing')
mysel.unregister(connection)
connection.close()
# tell the main loop to stop
keep_running = false
def accept(sock, mask):
"callback for new connections"
new_connection, addr = sock.accept()
print('accept({})'.format(addr))
new_connection.setblocking(false)
mysel.register(new_connection, selectors.event_read, read)
server_address = ('localhost', 9999)
print('starting up on {} port {}'.format(*server_address))
server = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)
server.setblocking(false)
server.bind(server_address)
server.listen(5)
mysel.register(server, selectors.event_read, accept)
while keep_running:
print('waiting for i/o')
for key, mask in mysel.select(timeout=1):
callback = key.data
callback(key.fileobj, mask)
print('shutting down')
mysel.close()
如果read()没有从套接字接收到任何数据，那么当连接的另一端关闭时，它会中断读事件而不是发送数据。之后，会从选择器删除这个套接字，并将其关闭。由于这只是一个示例程序，所以这个服务器与唯一的客户结束通信后还会关闭服务器自身。
1.3 回送客户
下面的回送客户例子会处理主循环中的所有i/o事件，而不是使用回调。它会建立选择器来报告套接字上的读事件，并报告套接字什么时候准备好可以发送数据。由于它查看两种类型的事件，所以客户必须通过查看掩码值来检查发生了哪个事件。所有数据都发出后，它会修改选择器配置，只在有可读取的数据时才会报告。
import selectors
import socket
mysel = selectors.defaultselector()
keep_running = true
outgoing = [
b'it will be repeated.',
b'this is the message. ',
]
bytes_sent = 0
bytes_received = 0
# connecting is a blocking operation, so call setblocking()
# after it returns.
server_address = ('localhost', 9999)
print('connecting to {} port {}'.format(*server_address))
sock = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)
sock.connect(server_address)
sock.setblocking(false)
# set up the selector to watch for when the socket is ready
# to send data as well as when there is data to read.
mysel.register(
sock,
selectors.event_read | selectors.event_write,
)
while keep_running:
print('waiting for i/o')
for key, mask in mysel.select(timeout=1):
connection = key.fileobj
client_address = connection.getpeername()
print('client({})'.format(client_address))
if mask & selectors.event_read:
print(' ready to read')
data = connection.recv(1024)
if data:
# a readable client socket has data
print(' received {!r}'.format(data))
bytes_received += len(data)
# interpret empty result as closed connection,
# and also close when we have received a copy
# of all of the data sent.
keep_running = not (
data or
(bytes_received and
(bytes_received == bytes_sent))
)
if mask & selectors.event_write:
print(' ready to write')
if not outgoing:
# we are out of messages, so we no longer need to
# write anything. change our registration to let
# us keep reading responses from the server.
print(' switching to read-only')
mysel.modify(sock, selectors.event_read)
else:
# send the next message.
next_msg = outgoing.pop()
print(' sending {!r}'.format(next_msg))
sock.sendall(next_msg)
bytes_sent += len(next_msg)
print('shutting down')
mysel.unregister(connection)
connection.close()
mysel.close()
这个客户不仅跟踪它发出的数据量，还会跟踪接收的数据量。当这些值一致而且非0时，客户退出处理循环，并妥善地关闭，它将从选择器删除套接字，并关闭套接字和选择器。
1.4 服务器和客户
要在不同的终端窗口运行客户和服务器，使它们能够相互通信。服务器输出显示了入站连接和数据，以及发回给客户的响应。
客户输入显示了发出的信息和从服务器得到的响应。