同步与异步编程

 

同步阻塞：  立即返回最终结果     

同步不阻塞： 等待 返回最终结果     

 

同步，异步，与 阻塞，非阻塞 不相关

同步 异步  ——>  强调的是结果

阻塞 非阻塞 ——> 强调的是时间，是否等待

 

 

同步与异步的区别：调用者是否得到了想要的结果

 

同步 一直执行到返回结果

异步直接返回，但不是最终结果。调用者不能通过这种调用得到结果，还要通过被调用者，使用其他方式通知调用者，来拿到最终结果

 

阻塞与非阻塞的区别在于  调用者是否在阻塞期间能做彼得事

阻塞，调用者只能 等到出结果为止

非阻塞， 调用者可以执行别的函数，不用一直等

 

同步IO，异步IO，IO多路复用

IO两个阶段：

1，数据准备阶段

2，内核空间复制回用户进程缓冲区阶段

 

发送IO的时候

内核从输入设备读写数据

进程从内核复制数据

 

同步IO

同步IO模型包括，阻塞IO，非阻塞IO，IO多路复用

 

阻塞IO

 

进程等待（阻塞），直到读写完成（全程等待）

read/write

 

非阻塞IO

进程调用read操作，如果IO设备没有准备好，立即返回ERROR，进程不阻塞，用户可以在此发起系统调用，如歌内核已经准备好，就阻塞，然后复制数据到用户空间

第一阶段，重复检查数据是否准备好，非阻塞

第二阶段，阻塞，等待服务端数据拷贝完毕为止

 

 

IO多路复用：

 

同时监控多个IO,有一个准备好了就不需要等了，开始处理，提高了同时处理IO的能力

select所有平台支持

select 作为一个监控，可以帮你看着一个进程操作是否满足条件，若满足条件，会通知用户进程

 

以select为例，将关注的IO操作 告诉select函数并调用，进程阻塞，内核“监视”select关注的文件描述符fd，

被关注的任何一个fd对应的IO准备好了数据，select返回，在使用read将数据复制到用户进程、

 

异步IO：

 

进程发起异步IO请求，立即返回一个状态，内核完成IO的两个阶段，内核给进程发送信号

 

python中IO多路复用

python的select库

实现了select库，底层的IO多路复用模块

开发平台的选择，根据不同操作系统自行选择支持的技术，这样做会提高IO处理的性能

 

selectors库

3.4版本提供足够库，高级io复用

selectors.DefaultSelector 返回当前平台最有效，性能最高的实现

没有实现windows下的IOCP，windows下退化为select

 

abstractmethod register(fileobj,events,data = None)

为selection注册一个文件对象，监视它的IO事件

 

fileobj被监控文件对象，例如socket对象

events事件，该文件对象必须等待的事件

data  本例中关联的方法，监控其状态改变后的下一步操作

将聊天软件 改写成IO多路复用的模式

 

 #将ChatServer改为IO多路复用的方式

 #从而不需要多线程的启动了

import socket
import selectors
import threading
import logging
logging.basicConfig(format="%(message)s ",level=logging.INFO)
 
class Chat_Server:
    def __init__(self,ip="127.0.0.1",port = 7888):
        self.sock = socket.socket()
        self.addr = (ip,port)
        self.event = threading.Event()
        self.selector = selectors.DefaultSelector()
 
    def start(self):
        self.sock.bind(self.addr)
        self.sock.listen()
        self.sock.setblocking(False)
        self.selector.register(self.sock,selectors.EVENT_READ,self._accept) #指向accept，说明状态后需要执行的操作，只做监控，并不执行
        threading.Thread(target=self._run).start()
 
    def _run(self):
        while not self.event.is_set():
            events = self.selector.select(1)        #将监控到的数据，传给一个容器，有容器去回调他们该做的操作
            for key,mask in events:
                callback = key.data               #key.data 指向的 是监控状态发生改变的事件该执行的函数
                callback(key.fileobj)               #用该函数，传入一个socket对象，达到其结果
 
 
    def _accept(self,sock:socket.socket):
        conn,client = sock.accept()
        conn.setblocking(False)
        key = self.selector.register(conn,selectors.EVENT_READ,self._recv)  ##recv，说明状态后需要执行的操作，只做监控，并不执行
 
    def _recv(self,conn:socket.socket):
        data = conn.recv(1024).decode().strip()
        logging.info(data)
        # conn.send(data.encode())
 
e = threading.Event()
cs = Chat_Server()
cs.start()
 
while not e.wait(1):
    cmd = input(">>>").strip()
    if cmd == "quit":
        cs.stop()
        e.wait(3)
        break