我的Python成長之路--Day41-知識點補充(socketserver)
之前我們學了socket的使用,在我們建立socket物件的時候,不管是基於TCP還是UDP都有一點繁瑣,特別是TCP,可能有很多人記不住流程,那麼我們今天來給大家介紹一下socketserver
Socketserver
1、什麼是socketserver:
socketserver是專門針對socket服務端所做的一個更近一步封裝的模組,要注意它只是針對socket服務端哦,對於客戶端是沒有任何處理的,服務端還是按照之前socket的流程來寫就可以了
2、為什麼要使用socketserver
這就很明顯了,使用socketserver可以給我們簡化程式碼,同時socketserver還幫我們封裝了多執行緒的功能,我們不需要其他設定,就可以實現多個客戶端的併發
3.socketserver的介紹:
拿基於TCP的套接字來說,關鍵就是兩個迴圈,一個連線迴圈,一個通訊迴圈
socketserver模組中分為兩大類:server類(解決連線問題) 和request類(解決通訊問題)
下面我們通過圖片來了解一下這兩大類中都具體包含哪些類:
server類:
request類:
下面我們來介紹一下socketserver的使用方法:
我們在使用的過程中主要使用:ThreadingTCPServer 和 ThreadingUDPPServer 這兩個類分別應用於TCP和UDP的服務端來使得我們的程式碼更精簡
我們要注意forkingUDP和 forkingTCP 這兩個類在windows下是無法使用的,因為fork是unix系統上開程序的方法
在使用的時候必須要自定義一個類,這個類要繼承socketserver.BaseRequestHandler,並且將該類作為引數傳入ThreadingTCPServer或者ThreadingUDPServer例項化時後邊的第二個引數中
自定義類的時候類的下邊必須包含handle函式:
使用ThreadingTCPServer或者ThreadingUDPServer例項化的時候,第一個引數要傳入伺服器地址和自定義的資料處理類
在這一步的時候,在初始化的時候建立了socket物件,例項化的時候使用了socket OPP多執行緒技術
最後例項化出物件之後直接呼叫物件下面的server_forever方法,這個方法下面幫我們封裝了很多功能
呼叫server_forever()方法的時候:其實是將產生的socket物件註冊到select(多路複用),由select檢測註冊的socket有無可用的諒解或者資料,有的話select中返回一個ready,如果True則可以處理
_handle_request_noblock內部建立了Myhandler的示例,呼叫了handler函式
4、什麼時候用socketserver
正常開發中,如果併發量不大,就可以使用socketserver,如果併發量較大就使用協程
下面是使用socketserver做的基本的TCP和UDP套接字,並且在其中有一定的註釋:
使用socketserver做TCP的服務端:
# -*- coding:'utf-8'
# Date：2018/11/15 9:37
# Tool：PyCharm
# Python_version：3.6.6
__author__ = "Onion"
import socketserver
from threading import current_thread
'''
列印了那麼多是為了清楚每一個物件是什麼,在實際使用過程中完全可以去掉
'''
class Myhandler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
print(self)
print(self.server) # 獲取封裝的伺服器物件
print(self.client_address) # 客戶端地址
print(self.request) # 獲取客戶端的socket物件
print(current_thread().name)
while True:
try:
data = self.request.recv(1024)
self.request.send(data.upper())
except ConnectionResetError:
break
server = socketserver.ThreadingTCPServer(('localhost', 8088), Myhandler)
server.serve_forever()
使用socketserver做UDP的服務端:
# -*- coding:'utf-8'
# Date：2018/11/16 8:51
# Tool：PyCharm
# Python_version：3.6.6
__author__ = "Onion"
import socketserver
class Myhandler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
print(self)
print(self.server) # 獲取封裝的伺服器物件
print(self.client_address) # 客戶端地址
print(self.request) # 是一個元祖 包含收到的資料和伺服器端的socket
data = self.request[0]
print(data.decode("utf-8"))
self.request[1].sendto(b'hello', self.client_address)
server = socketserver.ThreadingUDPServer(("localhost", 8087), Myhandler)
server.serve_forever()
我們要注意這兩個核心類使用的區別:
ThreadingTCPServer
handler 在連線成功時執行
self.request 是客戶端的socket物件
ThreadingUDPServer
handler 接收到資料時執行
self.request 資料和伺服器端的socket物件
下面是一些類的繼承關係圖:(瞭解知識)
這些繼承關係是怎麼知道的呢,
以下述程式碼為例，分析socketserver原始碼：
ftpserver=socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8080),FtpServer)
ftpserver.serve_forever()
查詢屬性的順序：ThreadingTCPServer->ThreadingMixIn->TCPServer->BaseServer
-
例項化得到ftpserver，先找類ThreadingTCPServer的__init__,在TCPServer中找到，進而執行server_bind,server_active
-
找ftpserver下的serve_forever,在BaseServer中找到，進而執行self._handle_request_noblock()，該方法同樣是在BaseServer中
-
執行self._handle_request_noblock()進而執行request, client_address = self.get_request()（就是TCPServer中的self.socket.accept()），然後執行self.process_request(request, client_address)
-
在ThreadingMixIn中找到process_request，開啟多執行緒應對併發，進而執行process_request_thread，執行self.finish_request(request, client_address)
-
上述四部分完成了連結迴圈，本部分開始進入處理通訊部分，在BaseServer中找到finish_request,觸發我們自己定義的類的例項化，去找__init__方法，而我們自己定義的類沒有該方法，則去它的父類也就是BaseRequestHandler中找....
原始碼分析總結：
基於tcp的socketserver我們自己定義的類中的
-
self.server即套接字物件
-
self.request即一個連結
-
self.client_address即客戶端地址
基於udp的socketserver我們自己定義的類中的
-
self.request是一個元組（第一個元素是客戶端發來的資料，第二部分是服務端的udp套接字物件），如(b'adsf', <socket.socket fd=200, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_DGRAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 8080)>)
-
self.client_address即客戶端地址