python以单线程非阻塞模式实现HTTP服务器，浏览器通过HTTP与之通信5

女爷i 2021-12-12 14:23 253阅读 0赞

**        多进程一般来说要比单进程效率高，因为多进程可以解决了单进程recv()阻塞等待的问题。而实际上单进程也可以有非阻塞模式，实现多进程的功能，并且效率更高。所谓单线程非阻塞模式：**

**          1.首先开启socket非阻塞模式**

**          2.然后将socket接受的新客户端请求放入到一个列表中，不用等待其接受数据完成**

**          3.遍历列表，实现数据接收，如果已经接收或则客户端断开连接，则将该新客户端请求移除列表。**

### **1.python实现单进程非堵塞服务器模型** ###

import socket
    import time
    
    tcp_server_tcp = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    tcp_server_tcp.bind(("", 7899))
    tcp_server_tcp.listen(128)
    tcp_server_tcp.setblocking(False)  # 设置套接字为非堵塞的方式
    
    client_socket_list = list()
    
    while True:
    
        time.sleep(0.5)
    
        try:
            new_socket, new_addr = tcp_server_tcp.accept()
        except Exception as ret:
            print("---没有新的客户端到来---")
        else:
            print("---只要没有产生异常，那么也就意味着 来了一个新的客户端----")
            new_socket.setblocking(False)  # 设置套接字为非堵塞的方式
            client_socket_list.append(new_socket)
    
        for client_socket in client_socket_list:
            try:
                recv_data = client_socket.recv(1024)
            except Exception as ret:
                print(ret)
                print("----这个客户端没有发送过来数据----")
            else:
                print("-----没有异常-----")
                print(recv_data)
                if recv_data:
                    # 对方发送过来数据
                    print("----客户端发送过来了数据-----")
                else:
                    # 对方调用close 导致了 recv返回
                    client_socket.close()
                    client_socket_list.remove(client_socket)
                    print("---客户端已经关闭----")

**如下，通过网络调试助手，实现多客户端与之同时通信，服务器以单线程非阻塞模式运行。1.先启动一个网络调试助手1，与服务器进行连接，然后不发送数据。2.再启动一个网络调试助手2，建立连接，这个时候发送数据。结果显示服务器端非阻塞模式，与调试助手2进行通信，而不是等到调试助手1发送数据过来。两者可以并发运行。**![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NDQyNTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### **2.python实现单进程非堵塞服务器并且与浏览器进行通信** ###

**   以上面单线程非阻塞模型为基础，基于之前案例实现一个单线程非阻塞的HTTP服务器，实现浏览器可以基于http协议进行发送请求和解析。浏览器展示返回的一个标准的HTML网页，此外实现服务器解析客户端多次请求并且返回请求结果。即：客户端根据HTML里面的各种链接，再发送HTTP请求给服务器，拿到相应的图片、视频、Flash、JavaScript脚本、CSS等各种资源，最终显示出一个完整的页面。**

import time
    import socket
    import re
    
    
    class WSGIServer(object):
        """定义一个WSGI服务器的类"""
    
        def __init__(self, port, documents_root):
    
            # 1. 创建套接字
            self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
            # 2. 绑定本地信息
            self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
            self.server_socket.bind(("", port))
            # 3. 变为监听套接字
            self.server_socket.listen(128)
    
            self.server_socket.setblocking(False)
            self.client_socket_list = list()
    
            self.documents_root = documents_root
    
        def run_forever(self):
            """运行服务器"""
    
            # 等待对方链接
            while True:
    
                # time.sleep(0.5)  # for test
    
                try:
                    new_socket, new_addr = self.server_socket.accept()
                except Exception as ret:
                    print("-----1----", ret)  # for test
                else:
                    new_socket.setblocking(False)   
                    self.client_socket_list.append(new_socket)
    
                for client_socket in self.client_socket_list:
                    try:
                        request = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
                    except Exception as ret:
                        print("------2----", ret)  # for test
                    else:
                        if request:
                            self.deal_with_request(request, client_socket) #将接受到的请求组发给deal_with_request函数去完成解析和响应
                        else:
                            client_socket.close()
                            self.client_socket_list.remove(client_socket)  
    
                print(self.client_socket_list)
    
    
        def deal_with_request(self, request, client_socket):
            """为这个浏览器服务器"""
            if not request:
                return
    
            request_lines = request.splitlines()
            for i, line in enumerate(request_lines):
                print(i, line)
    
            # 提取请求的文件(index.html)
            # GET /a/b/c/d/e/index.html HTTP/1.1
            ret = re.match(r"([^/]*)([^ ]+)", request_lines[0])
            if ret:
                print("正则提取数据:", ret.group(1))
                print("正则提取数据:", ret.group(2))
                file_name = ret.group(2)
                if file_name == "/":
                    file_name = "/index.html"
    
    
            # 读取文件数据
            try:
                f = open(self.documents_root+file_name, "rb")
            except:
                response_body = "file not found, 请输入正确的url"
                response_header = "HTTP/1.1 404 not found\r\n"
                response_header += "Content-Type: text/html; charset=utf-8\r\n"
                response_header += "Content-Length: %d\r\n" % (len(response_body))
                response_header += "\r\n"
    
                # 将header返回给浏览器
                client_socket.send(response_header.encode('utf-8'))
    
                # 将body返回给浏览器
                client_socket.send(response_body.encode("utf-8"))
            else:
                content = f.read()
                f.close()
    
                response_body = content
                response_header = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
                response_header += "Content-Length: %d\r\n" % (len(response_body))
                response_header += "\r\n"
    
                # 将header返回给浏览器
                client_socket.send( response_header.encode('utf-8') + response_body)
    
    
    # 设置服务器服务静态资源时的路径
    DOCUMENTS_ROOT = "./html"
    
    
    def main():
        port = 7777
        http_server = WSGIServer(port, DOCUMENTS_ROOT)
        http_server.run_forever()
    
    
    if __name__ == "__main__":
        main()

**使用浏览器连接该服务器地址，可以实现正常网页的访问和响应。**

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