Python 3下基于select模型的事件驱动机制程序
2017/10/1 16:01:06

它的基本原理就是select/epoll这个function会不断的轮询所负责的所有socket,当某个socket有数据到达了,就通知用户进程。它的流程如图:
   
    当用户进程调用了select,那么整个进程会被block,而同时,kernel会“监视”所有select负责的socket,当任何一个socket中的数据准备好了,select就会返回。这个时候用户进程再调用read操作,将数据从kernel拷贝到用户进程。这个图和blocking IO的图其实并没有太大的不同,事实上,还更差一些。因为这里需要使用两个system call (select 和 recvfrom),而blocking IO只调用了一个system call (recvfrom)。但是,用select的优势在于它可以同时处理多个connection。(多说一句。所以,如果处理的连接数不是很高的话,使用select/epoll的web server不一定比使用multi-threading + blocking IO的web server性能更好,可能延迟还更大。select/epoll的优势并不是对于单个连接能处理得更快,而是在于能处理更多的连接。)
在IO multiplexing Model中,实际中,对于每一个socket,一般都设置成为non-blocking,但是,如上图所示,整个用户的process其实是一直被block的。只不过process是被select这个函数block,而不是被socket IO给block。
    所以,IO multiplexing Model的特点就是两个阶段都阻塞,但是等待数据阻塞在select上,拷贝数据阻塞在recfrom上。
    在多路复用模型中,对于每一个socket,一般都设置成为non-blocking,但是,如上图所示,整个用户的process其实是一直被block的。只不过process是被select这个函数block,而不是被socket IO给block。因此select()与非阻塞IO类似。
        大部分Unix/Linux都支持select函数,该函数用于探测多个文件句柄的状态变化。下面给出select接口的原型:
    FD_ZERO(int fd, fd_set* fds)
    FD_SET(int fd, fd_set* fds)
    FD_ISSET(int fd, fd_set* fds)
    FD_CLR(int fd, fd_set* fds)
    int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,
    struct timeval *timeout)
    这里,fd_set 类型可以简单的理解为按 bit 位标记句柄的队列,例如要在某 fd_set 中标记一个值为16的句柄,则该fd_set的第16个bit位被标记为1。具体的置位、验证可使用 FD_SET、FD_ISSET等宏实现。在select()函数中,readfds、writefds和exceptfds同时作为输入参数和输出参数。如果输入的readfds标记了16号句柄,则select()将检测16号句柄是否可读。在select()返回后,可以通过检查readfds有否标记16号句柄,来判断该“可读”事件是否发生。另外,用户可以设置timeout时间。
    下面将重新模拟上例中从多个客户端接收数据的模型。
   
    图7 使用select()的接收数据模型
        述模型只是描述了使用select()接口同时从多个客户端接收数据的过程;由于select()接口可以同时对多个句柄进行读状态、写状态和错误状态的探测,所以可以很容易构建为多个客户端提供独立问答服务的服务器系统。如下图。
   
    图8 使用select()接口的基于事件驱动的服务器模型
        这里需要指出的是,客户端的一个 connect() 操作,将在服务器端激发一个“可读事件”,所以 select() 也能探测来自客户端的 connect() 行为。
    上述模型中,最关键的地方是如何动态维护select()的三个参数readfds、writefds和exceptfds。作为输入参数,readfds应该标记所有的需要探测的“可读事件”的句柄,其中永远包括那个探测 connect() 的那个“母”句柄;同时,writefds 和 exceptfds 应该标记所有需要探测的“可写事件”和“错误事件”的句柄

下一页
返回列表
返回首页
©2017 Linux公社 - Linux系统门户网站 电脑版