IO多路复用(linux epoll)

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-05-15 23:21 280阅读 0赞

# epoll必须在linux系统下才能使用！！！ #

**1.非阻塞套接字的弊端**

虽然非阻塞套接字解决了多个客户端连接的问题，但仍存在着不完美之处

*  任何python都是要花费cpu资源的
 *  如果数据还没有到达，那么accept、recv和send(在connect没有完成之前)，一直在无效的浪费cpu资源
 *  对应BlockingIOError的异常处理也是无效的cpu花费

**2.epoll才是真正的完美的交互方式**

### IO多路复用技术 ###

![70][]

在这里socket则交给了操作系统去监控。以往的版本中，用户进程一直等待操作系统查询是否有数据到来，未到达则一直查询，用户进程一直等待。而epoll则是操作系统监控socket，用户进程处理自己的事务，定期去询问操作系统是否有数据到来，若未到，继续处理自己的事务，到达便接收。

### epoll是惰性的事件回调 ###

事件回调：函数中传入函数名和判断条件，若满足条件则调用函数，否则不调用

惰性：操作系统判断事件是否回调，但不会执行回调操作，提醒用户进程执行，只起通知作用

![70 1][]

流程：用户进程创建套接字和回调函数，并通知操作系统在套接字上注册回调函数，于是操作系统开始监控提交上来的套接字

用户进程会定期查询已准备好资源的套接字(有数据传输的套接字)，操作系统返回回调函数与已准备好资源的套接字

用户进程进行事件回调

## epoll是目前Linux上效率最高的IO多路复用 技术！ ##

### IO多路复用选择器(epoll选择器) ###

只有使用epoll选择器才能实现事件回调

import selectors
    
    epoller = selectors.EpollSelector() #实例化一个epoll选择器

### 注册惰性回调事件 ###

![70 2][]

### 事件回调 ###

![70 3][]

### 完整代码 ###

服务端

import selectors
    import socket
    
    epoller = selectors.EpollSelector() #实例化一个epoll选择器
    sever = socket.socket() #创建套接字
    sever.bind(('',8800)) #绑定
    sever.listen(100) #监听
    def creat_connection(sever):
        print("已连接",sever)
        conn,addr=sever.accept()
        epoller.register(conn, selectors.EVENT_READ, read_data) #注册到数据接收回调函数
        return conn
    epoller.register(sever,selectors.EVENT_READ,creat_connection) #epoll选择器注册到连接回调函数
    def read_data(conn):
        data=conn.recv(1024)
        if data:
          print(data)
          conn.send(data)
        else:
          print("已断开",conn)
          epoller.unregister(conn)
          conn.close()
    while True:
        event = epoller.select() #查询，返回已准备好资源的打包对象
        for key,mask in event: #多个客户端，多个对象
            sock = key.fileobj #事件
            callback = key.data #回调函数
            callback(sock)

客户端

import socket
    
    client = socket.socket()
    
    client.connect(('127.0.0.1',8800))
    
    while True:
        data = input('please write the message:')
        client.send(data.encode())
        print(client.recv(1024))
        if data == 'Q' or data == 'q':
            break
    
    client.close()

运行结果

![70 4][]

![70 5][]

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[70 2]: /images/20220516/70ce08cfefbe461db357c50f212f5063.png
[70 3]: /images/20220516/6d372c55ebbe4723bd99be41e28bbd4a.png
[70 4]: /images/20220516/8cd79ad8965046ea96be4821463da7ad.png
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