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python 網路程式設計之epoll使用

 從以上可知,epoll是對select、poll模型的改進,提高了網路程式設計的效能,廣泛應用於大規模併發請求的C/S架構中。

  1、觸發方式:

     邊緣觸發/水平觸發,只適用於Unix/Linux作業系統

   2、原理圖

  3、一般步驟

  1. Create an epoll object——建立1個epoll物件
  2. Tell the epoll object to monitor specific events on specific sockets——告訴epoll物件,在指定的socket上監聽指定的事件
  3. Ask the epoll object which sockets may have had the specified event since the last query——詢問epoll物件,從上次查詢以來,哪些socket發生了哪些指定的事件
  4. Perform some action on those sockets——在這些socket上執行一些操作
  5. Tell the epoll object to modify the list of sockets and/or events to monitor——告訴epoll物件,修改socket列表和(或)事件,並監控
  6. Repeat steps 3 through 5 until finished——重複步驟3-5,直到完成
  7. Destroy the epoll object——銷燬epoll物件

  4、相關用法

import select 匯入select模組

epoll = select.epoll() 建立一個epoll物件

epoll.register(檔案控制代碼,事件型別) 註冊要監控的檔案控制代碼和事件

事件型別:

  select.EPOLLIN    可讀事件

  select.EPOLLOUT   可寫事件

  select.EPOLLERR   錯誤事件

  select.EPOLLHUP   客戶端斷開事件

epoll.unregister(檔案控制代碼)   銷燬檔案控制代碼

epoll.poll(timeout)  當檔案控制代碼發生變化,則會以列表的形式主動報告給使用者程序,timeout

                     為超時時間,預設為-1,即一直等待直到檔案控制代碼發生變化,如果指定為1

                     那麼epoll每1秒彙報一次當前檔案控制代碼的變化情況,如果無變化則返回空

epoll.fileno() 返回epoll的控制檔案描述符(Return the epoll control file descriptor)

epoll.modfiy(fineno,event) fineno為檔案描述符 event為事件型別  作用是修改檔案描述符所對應的事件

epoll.fromfd(fileno) 從1個指定的檔案描述符建立1個epoll物件

epoll.close()   關閉epoll物件的控制檔案描述符

示例如下:

client:

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-

import socket

#建立客戶端socket物件
clientsocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#服務端IP地址和埠號元組
server_address = ('127.0.0.1',8888)
#客戶端連線指定的IP地址和埠號
clientsocket.connect(server_address)

while True:
    #輸入資料
    data = raw_input('please input:')
    #客戶端傳送資料
    clientsocket.sendall(data)
    #客戶端接收資料
    server_data = clientsocket.recv(1024)
    print '客戶端收到的資料:'server_data
    #關閉客戶端socket
    clientsocket.close() 

伺服器端:

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-

import socket
import select
import Queue

#建立socket物件
serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
#設定IP地址複用
serversocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
#ip地址和埠號
server_address = ("127.0.0.1", 8888)
#繫結IP地址
serversocket.bind(server_address)
#監聽,並設定最大連線數
serversocket.listen(10)
print  "伺服器啟動成功,監聽IP:" , server_address
#服務端設定非阻塞
serversocket.setblocking(False)  
#超時時間
timeout = 10
#建立epoll事件物件,後續要監控的事件新增到其中
epoll = select.epoll()
#註冊伺服器監聽fd到等待讀事件集合
epoll.register(serversocket.fileno(), select.EPOLLIN)
#儲存連線客戶端訊息的字典,格式為{}
message_queues = {}
#檔案控制代碼到所對應物件的字典,格式為{控制代碼:物件}
fd_to_socket = {serversocket.fileno():serversocket,}

while True:
  print "等待活動連線......"
  #輪詢註冊的事件集合,返回值為[(檔案控制代碼,對應的事件),(...),....]
  events = epoll.poll(timeout)
  if not events:
     print "epoll超時無活動連線,重新輪詢......"
     continue
  print "有" , len(events), "個新事件,開始處理......"
  
  for fd, event in events:
     socket = fd_to_socket[fd]
     #如果活動socket為當前伺服器socket,表示有新連線
     if socket == serversocket:
            connection, address = serversocket.accept()
            print "新連線:" , address
            #新連線socket設定為非阻塞
            connection.setblocking(False)
            #註冊新連線fd到待讀事件集合
            epoll.register(connection.fileno(), select.EPOLLIN)
            #把新連線的檔案控制代碼以及物件儲存到字典
            fd_to_socket[connection.fileno()] = connection
            #以新連線的物件為鍵值,值儲存在佇列中,儲存每個連線的資訊
            message_queues[connection]  = Queue.Queue()
     #關閉事件
     elif event & select.EPOLLHUP:
        print 'client close'
        #在epoll中登出客戶端的檔案控制代碼
        epoll.unregister(fd)
        #關閉客戶端的檔案控制代碼
        fd_to_socket[fd].close()
        #在字典中刪除與已關閉客戶端相關的資訊
        del fd_to_socket[fd]
     #可讀事件
     elif event & select.EPOLLIN:
        #接收資料
        data = socket.recv(1024)
        if data:
           print "收到資料:" , data , "客戶端:" , socket.getpeername()
           #將資料放入對應客戶端的字典
           message_queues[socket].put(data)
           #修改讀取到訊息的連線到等待寫事件集合(即對應客戶端收到訊息後,再將其fd修改並加入寫事件集合)
           epoll.modify(fd, select.EPOLLOUT)
     #可寫事件
     elif event & select.EPOLLOUT:
        try:
           #從字典中獲取對應客戶端的資訊
           msg = message_queues[socket].get_nowait()
        except Queue.Empty:
           print socket.getpeername() , " queue empty"
           #修改檔案控制代碼為讀事件
           epoll.modify(fd, select.EPOLLIN)
        else :
           print "傳送資料:" , data , "客戶端:" , socket.getpeername()
           #傳送資料
           socket.send(msg)

#在epoll中登出服務端檔案控制代碼
epoll.unregister(serversocket.fileno())
#關閉epoll
epoll.close()
#關閉伺服器socket
serversocket.close()

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