Python中select和selectors的用法-创新互联

这期内容当中小编将会给大家带来有关Python中select和selectors的用法，以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

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1. select模块

针对select，要先理解其他几个概念：

文件描述符：

文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。

内核空间：

Linux简化了分段机制，使得虚拟地址与线性地址总是一致，因此，Linux的虚拟地址空间也为0～4G。Linux内核将这4G字节的空间分为两部分。将最高的1G字节（从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF），供内核使用，称为“内核空间”。而将较低的3G字节（从虚拟地址 0x00000000到0xBFFFFFFF），供各个进程使用，称为“用户空间）。因为每个进程可以通过系统调用进入内核，因此，Linux内核由系统内的所有进程共享。于是，从具体进程的角度来看，每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间。

内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中。

内核空间和用户空间一般通过系统调用进行通信。

select就是针对许多文件描述符(简称fd)进行监控，它有三个参数：

rlist -- wait until ready for reading
wlist -- wait until ready for writing
xlist -- wait for an "exceptional condition"

第一个参数监控进来的数据的fd列表，select监控这个列表，等待这些fd发送过来数据，一旦数据发送过来了（可以读取了），就返回一个可读的fd列表

第二个参数监控出去的数据的fd列表，select监控这个列表，等待这些fd发送出去数据，一旦fd准备好发送了（可以写入了），就返回一个可写的fd列表

第三个参数监控fd列表，返回出异常的fd列表

服务端：

import select
import socket
import sys
import queue

# 生成socket对象
server = socket.socket()
# 设置非阻塞模式
server.setblocking(False)

# 绑定地址，设置监听
server.bind(('localhost',9999))
server.listen(5)

# 将自己也放进待监测列表里
inputs = [server, ]
outputs = []
message_queues = {}

while True:
  '''
  关于socket可读可写的判断，可以参考博客：https://blog.csdn.net/majianfei1023/article/details/45788591
  '''
  rlist, wlist, elist = select.select(inputs,outputs,inputs) #如果没有任何fd就绪,那程序就会一直阻塞在这里

  for r in rlist: # 遍历已经可以准备读取数据的 fd
    if r is server: # 如果这个 fd 是server，即 server 有数据待接收读取，说明有新的客户端连接过来了
      conn, client_addr = r.accept()
      print("new connection from",client_addr)
      conn.setblocking(False)
      inputs.append(conn) # 将这个新的客户端连接添加到检测的列表中
      message_queues[conn] = queue.Queue() # 用队列存储客户端发送来的数据，等待服务器统一返回数据

    else:     # 这个可读的 r 不是服务器，那就是某个客户端。就是说客户端发送数据过来了，这些数据处于待读取状态
      try:    # 异常处理，这是为了防止客户端异常断开报错（比如手动关掉客户端黑窗口，服务器也会跟着报错退出）
        data = r.recv(1024)
        if data:  # 根据判断data是否为空，判断客户端是否断开
          print("收到来自[%s]的数据:" % r.getpeername()[0], data)
          message_queues[r].put(data)  # 收到的数据先放到queue里,一会返回给客户端
          if r not in outputs:
            outputs.append(r)   # 放进可写的fd列表中，表明这些 fd 已经准备好去发送数据了。
        else:  # 如果数据为空，表明客户端断开了
          print('客户端断开了')
          if r in outputs:
            outputs.remove(r)  # 清理已断开的连接
          inputs.remove(r)     # 清理已断开的连接
          del message_queues[r]  # 清理已断开的连接
      except ConnectionResetError:   # 如果报错，说明客户端断开了
        print("客户端异常断开了", r)
        if r in outputs:
          outputs.remove(r)  # 清理已断开的连接
        inputs.remove(r)    # 清理已断开的连接
        del message_queues[r] # 清理已断开的连接

  for w in wlist:    # 遍历可写的 fd 列表，即准备好发送数据的那些fd
    # 判断队列是否为空
    try :
      next_msg = message_queues[w].get_nowait()
    except queue.Empty:
      # print("client [%s]" % w.getpeername()[0], "queue is empty..")
      outputs.remove(w)
    # 队列不为空，就把队列中的数据改成大写，原样发回去
    else:
      # print("sending msg to [%s]"% w.getpeername()[0], next_msg)
      w.send(next_msg.upper())

  for e in elist:  # 处理报错的 fd
    e.close()
    print("Error occured in ",e.getpeername())
    inputs.remove(e)
    if e in outputs:
      outputs.remove(e)
    del message_queues[e]

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