• 异步非阻塞


    一、必备知识

    1.socket客户端:

    阻塞式客户端:

    import socket
    #实例化socket对象
    sock = socket.socket()
    #向服务器发起连接
    sock.connect(("43.226.160.17",80)) #连接会阻塞
    
    # 仿HTTP发送请求
    data = b"GET / HTTP/1.0
    host: dig.chouti.com
    
    "
    sock.sendall(data)
    #接收服务器响应信息
    response = sock.recv(8096) #等待数据回收时也会阻塞
    print(response)
    #关闭socket连接
    sock.close()

    伪非阻塞式:

    import socket
    #实例化socket对象
    sock = socket.socket()
    
    #设置非阻塞,不等待连接成功直接执行后面的代码,由于连接的操作不可能立即完成所以
    #会报一个BlockingIOError:无法立即完成一个非阻止性套接字操 的错误,因此需要处理异常
    sock.setblocking(False)
    
    #向服务器发起连接
    try:
        sock.connect(("43.226.160.17",80)) #连接会阻塞
    except BlockingIOError as e:
        print(e)
    import time
    #虽然会报错,但连接的请求已经发出去,所以连接请求依然生效,
    #我们可以使用这段时间进行其它的工作,达到资源的最大利用,这里用sleep代指
    time.sleep(5)
    
    # 仿HTTP发送请求
    data = b"GET / HTTP/1.0
    host: dig.chouti.com
    
    "
    
    #由于没有建立连接,所以这里还发不出消息
    try:
        sock.sendall(data)
        #接收服务器响应信息
        response = sock.recv(8096) #等待数据回收时也会阻塞
    except Exception as e:
        print(e)
    
    print(response)
    #关闭socket连接
    sock.close()
    

      

    2.IO多路复用加socket实现非阻塞

    伪代码:

    import socket
    import select
    socket_list = []
    for url in ["www.baidu.com","www.bing.com"]:
        client = socket.socket()
        client.setblocking(False)
        try:
            client.connect((url,80))
        except BlockingIOError as e:
            print(e)
    
        socket_list.append(client)
    
    #事件循环
    while True:
        r,w,e = select.select(socket_list,socket_list,[],0.05)
        #w代指每一个连接成功的client
        for obj in w:
            obj.send("GET / HTTP/1.0
    host: baidu.com
    
    ") #这里host写死,下面的代码会解决
        #r代指client有改变,可以收数据了
            for obj in r:
                response = obj.recv(1024)
                print(response)
    

      

    上边代码中,当对多个网站进行连接或爬取时,每一个单独的Url都不会阻塞,再通过select监测数据的变化,可以及时接收数据,又不会挡住后边Url的爬取工作,实现了简单的非阻塞的目标。

    但这只是一段伪代码,接下来根据这个思路实现一个真正的异步非阻塞模块。

    二、简单的异步非阻塞模块。

    import socket
    import select
    
    class Request(object):
        """
        封装socket对象,使每次循环时创建的socket对象能对应它的req_info字典,
        方便其利用字典拿到对应的host信息等
        """
        def __init__(self, sock, info):
            self.sock = sock
            self.info = info
    
        def fileno(self):
            return self.sock.fileno()
    
    
    class AsyncRequest(object):
        def __init__(self):
            self.sock_list = []
            self.conns = []
    
        def add_request(self, req_info):
            """
            创建请求
             req_info: {'host': 'www.baidu.com', 'port': 80, 'path': '/'},
            :return:
            """
            sock = socket.socket()
            sock.setblocking(False)
            try:
                sock.connect((req_info['host'], req_info['port']))
            except BlockingIOError as e:
                pass
    
            obj = Request(sock, req_info)
            self.sock_list.append(obj)
            self.conns.append(obj)
    
        def run(self):
            """
            开始事件循环,检测:连接成功?数据是否返回?
            :return:
            """
            while True:
                # select.select([socket对象,])
                # 可是任何对象,对象一定要有fileno方法,实际上执行的是对象.fileno()
                # select.select([request对象,])
                r, w, e = select.select(self.sock_list, self.conns, [], 0.05)
                # w,是否连接成功
                for obj in w:
                    # 检查obj:request对象
                    # socket, {'host': 'www.baidu.com', 'port': 80, 'path': '/'},
                    data = "GET %s http/1.1
    host:%s
    
    " % (obj.info['path'], obj.info['host'])
                    obj.sock.send(data.encode('utf-8'))
                    #连接成功后从列表中删除此obj对象,避免重复连接
                    self.conns.remove(obj)
                # 数据返回,接收到数据
                for obj in r:
                    response = obj.sock.recv(8096)
                    #函数名加括号运行对应的回调函数
                    obj.info['callback'](response)
                    #相应的为避免重复接收移除已经接收成功的对象
                    self.sock_list.remove(obj)
    
                # 所有请求已经返回
                if not self.sock_list:
                    break
    
    
    if __name__ == '__main__':
        #指定回调函数,可以在屏幕输出,也可以写入文件、数据库等
        def callback_fun1(response):
            print(response)
    
        def callback_fun2(response):
            pass
            # with open ......
    
        url_list = [
            {'host': 'www.baidu.com', 'port': 80, 'path': '/', 'callback': callback_fun1},
            {'host': 'www.cnblogs.com', 'port': 80, 'path': '/index.html', 'callback': callback_fun2},
            {'host': 'www.bing.com', 'port': 80, 'path': '/', 'callback': callback_fun1},
        ]
    
        obj = AsyncRequest()
        for item in url_list:
            obj.add_request(item)
    
        obj.run()
    

      

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