PythonNet（三）

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一、IO   input   output

    在内存中存在数据交换的操作都可以认为是IO操作
     和终端交互 ： input   print
     和磁盘交互 ： read    write
     和网络交互 ： recv    send

      1、IO密集型程序 ： 在程序执行过程中存在大量IO操作，而cpu运算操作较少。消耗cpu较少，运行效率较低
       2、计算密集型程序（cpu密集型程序）：在程序执行中cpu运算较多，IO操作相对较少。消耗cpu大，运行速度快

二、IO分类

阻塞IO   非阻塞IO   IO多路复用

1、阻塞IO

    阻塞IO是IO的默认形态，是效率较低的一种IO情形。
     阻塞情况：
      * 因为某种条件没有达成造成的阻塞
        e.g.  accept   input   recv
      * 处理IO数据传输时间较长形成的阻塞
        e.g.  网络传输过程，文件读写过程

2、非阻塞IO

   通过修改IO事件的属性，使其变为非阻塞状态。（让一些条件阻塞函数不再阻塞）
    * 非阻塞IO往往和循环判断一起使用
    s.setblocking(False)
       将套接字设置为非阻塞状态
       超时检测： 将原本阻塞的函数设置一个最长阻塞时间。如果时间内条件达成则正常运行，如果仍然阻塞则视为超时，继续向下运行或产生异常
    s.settimeout(sec)
       设置套接字的超时时间

3、IO多路复用

1、定义 ： 同时监控多个IO事件，当哪个IO事件准备就绪就执行哪个IO事件。以此形成可用同时操作多个IO的并发行为，避免一个IO阻塞，造成所有IO都无法执行。
2、IO准备就绪 ： 是一种IO必然要发生的临界状态
3、IO多路复用的编程实现
    1. 将IO设置为关注IO
    2. 将关注IO提交给内核监测
    3. 处理内核给我们反馈的准备就绪的IO
具体方案：
     select   ---》 windows    linux   unix 
     poll      --》   linux   unix
     epoll     –》   linux  unix

四、import  select

 rs,ws,xs = select(rlist, wlist, xlist[, timeout])
功能： 监控IO事件，阻塞等待IO事件发生
参数：  rlist   列表   存放我们监控等待处理的IO事件
            wlist   列表   存放我们要主动操作的IO事件
            xlist   列表   我们要关注出错处理的IO事件
            timeout  超时时间
返回值：rs  列表   rlist中准备就绪的IO
            ws  列表   wlist中准备就绪的IO
             xs  列表   xlist中准备就绪的IO
注意： 1. wlist中如果有IO事件则select立即回返回为ws
           2. 在处理IO过程中不要处理一个客户端长期占有服务端使服务端无法运行到select的情况
           3. IO多路复用占用计算机资源少，io效率高

五、位运算

整数按照二进制位进行运算
& 按位与   | 按位或   ^ 按位异或
<< 左移   >> 右移
    11    1011
    14    1110
   &     1010    一0则0
    |      1111    一1则1
   ^     0101    相同为0不同为1
    11  <<  2      101100 
    14  >>  2      11

六、poll

1.创建poll对象
     p = select.poll()
2.添加注册事件
     p.register(s,POLLIN | POLLERR)
     POLLIN   POLLOUT  POLLERR  POLLHUP  POLLNVAL
     rlist    wlist    xlist    断开     无效数据
     p.unregister(s) 从关注事件中移除
3. 阻塞等待IO发生
    events = p.poll()
     功能 ： 阻塞等待IO发生
     返回值 ： events 是一个列表，列表中给每一个元素都是一个元组，代表一个发生的IO事件
            [(fileno,                event),(),()....]
            就绪IO的文件描述符    具体就绪事件
    * 需要通过文件描述符（fileno）找到对应的IO对象
     {s.fileno() : s}
4. 处理具体的IO

七、epoll

   使用方法： 代码与poll基本一致
        * 将生产的对象 pool() 改为 epoll()
        * 将pool对象事件类别名称改为epoll的关注事件类别
    区别 : 
        epoll 的效率要比select  和 poll高
        epoll 的事件触发方式更多--> EPOLLET(边缘触发)

 

要求：
     1. 熟练select代码
     2. 理解多路复用的工作流程和原理
     3. 类的使用（继承  super   __init__）

总结：
   1.httpserver （HTTP协议）
      * 从浏览器接收连接
      * 接收请求内容，打印请求内容
      * 组织响应内容
      * 将内容以HTTP协议的格式回发给客户端
   2. IO模型
        阻塞IO ： 默认的IO形态， 效率低
        非阻塞IO
        非阻塞模式 ： 使IO不再进行条件阻塞
        超时检测： 等待一定的时间后不再阻塞
   3. IO多路复用
        目的 ： 当程序中有多个IO事件时提高程序的运行效率
        方法 ： 同时监控多个IO，当哪个IO可以操作则处理相应IO事件
        代码接口 ： select   poll   epoll