网络并发知识点梳理
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软件开发架构
软件目录结构：
bin -start 启动 conf -settings 配置 core -src 用户视图层 interface -interface 逻辑接口层 db -dbhandler 数据处理层 -models 类 在类的select方法，查找，返回数据，可以写成类方法。 -各种数据 lib -common 公共接口 log -日志文件 README -软件说明 注意：start文件可以写在外面，顶级目录的下面，这样就可以不用添加顶级目录到环境变量了，软件运行的环境。 -
互联网协议
OSI七层协议： 应用层：应用自身规定的协议：报头 + 数据；比如：http 这个是浏览器的应用协议 表示层 会话层 传输层：将信息加上 端口号 来确定计算机上的某个软件。比如：TCP（安全可靠） UDP（非安全可靠） 网络层：将信息加上 IP 来确定全球的某台计算机。 数据链路层：以太网协议，将信息加上报头，其中包括比如：Mac地址；与其配套使用的是：ARP协议 物理层：将信息转换为二进制，用电平信号，传输出去，所以说，是广播。 -
网路通信过程
1 要获得： ip地址 ：确定计算机位置 子网掩码 :确定是否在一个局域网内 网关ip ：用于互联网的通信，非局域网的通信 dns ip :将网址解析为ip地址 2 子网掩码和ip地址做按位与看是否相同，来判断是否是一个局域网的计算机。如果是，就直接通过以太网协议，ARP协议，ARP协议用来获得目标ip地址的Mac地址。然后发送。 注意：ip是可以理解成自动分配的，是随着不同的局域网变化的。而Mac地址是生产网卡的时候，就被厂商规定好的，唯一不变的物理地址。（网卡就是能够进行网络通信的硬件） 3 如果不是一个局域网的计算机，那就要将信息发给网关了，网关也是一个ip地址，也要通过Mac地址发送，ARP协议,然后，再让网关，和其它的局域网网关之间，进行通信，找到计算机，然后通信。 ARP协议：通过ip，获得目标地址的Mac地址。 4 网址：ip加端口 因为网址容易被人记住，而ip，不容易记住，所以dns就是帮你把网址解析成ip的，你只需要输入网址，就能上网了，dns服务器全球13台。本地的dns找不到，然后，再到dns服务器找。 -
TCP协议：三次握手四次挥手
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socket——套接字
用来实现网络通信。
socket，是一个位于应用层，和tcp/ip等层的，中间层。是一个抽象层。将各种协议封装起来，供应用层调用。
TCP 服务端:
import socket server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) server.bind(('123.0.0.1',7777)) server.listen(5) # 半连接池 conn,addr = server.accept() # 等待创建连接 conn.recv(1024) conn.send(data.encode('utf-8')) conn.close() server.close() 注意：TCP协议的服务端，流式协议。Windows系统的客户端非法断开连接，服务端会报错（异常处理，判断是否断开），Unix系统等，会接收到空。流式协议，一次接收不完的信息会在缓存中，下次继续接收，是安全可靠的协议，但是，也不知道什么时候结束，每一次发送你都不知道，信息有多少，所以，会出现粘包问题，解决：用协议的概念，加报头，先发送信息长度。TCP 客户端：
import socket client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.STREAM) client.connect(('127.0.0.1',7777)) client.send(data) client.recv(1024) client.close()UDP 服务端：
import socket server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) server.bind(('127.0.0.1',7777)) data, addr = server.recvfrom(1024) server.sendto(data,addr) server.close() 注意：UDP协议，数据报协议。不安全可靠，一次发送接收到的信息，收到多少就是多少，没收到的就丢失了，所以，不会出现粘包问题。不用建立链接，也没有半连接池的概念。UDP 客户端：
import socket client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) client.sendto(data,('127.0.0.1',7777)) data, addr = client.recvfrom(1024) client.close() -
TCP黏包问题 定制固定长度的报头
TCP协议，流式协议，存在粘包问题。 解决方式：利用协议的概念：报头 + 数据 先发送，数据的长度 然后，开始发送数据，循环接收，直到接收到固定字节长度的信息。 有时候，报头较长，以字典的形式，可以将报头json，然后发送，这时候，报头长度又不确定了，所以，先发送报头的长度，然后接收报头，然后，从报头中获得数据相关信息，比如，数据的长度。 其中，TCP协议，传输涉及nagle算法：将数据量小，时间间隔短的结合为一个数据块进行接收。 struct模块：将一个数字转为固定长度的bytes类型。比如，把数据的长度，转为四个字节。 import struct struct.pack('i',111) # i 模式，参数，将 111 转为 4 个字节，当然别的参数可以改变字节数 struct.unpack('i',x) # 将四个字节的bytes，转为数字实现并发的方式：socketserver模块，多进程，多线程(协程)
实现了网络通信，但是我们发现，只能一个人连接，，，
所以要实现多个人，并发连接。
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socketserver模块
socketserver模块：可以实现多并发
import socketserver class Myserver(socketserver.BaseRequestHandler): def handle(self): pass # 这个方法必须实现，代码块可用的变量： # self.request 连接对象：conn # self.client_address 客户端地址 # self.server 服务器 server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',7777),Myserver) server.serve_forever()请求处理的基类是BaseRequestHandler，其中一般需要重写的方法就是handle方法，主要就是如何处理接下来的请求，在这个类里，主要有三个方法，一个是setup，handle和finish方法，在调用这个类的时候，先调用setup进行一些初始化的工作，然后调用handle方法进行处理请求，然后调用finish方法，做一些关闭连接什么的；在这个里面最主要的参数self.request，也就是请求的socket对象，其中可以发送消息sendall或者send，接收消息的recv
在进行sendall数据的时候，需要加上'' ',表示此次发送的数据结束。
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开启进程的两种方式
from multiprocessing import Process import os def task(): pass if __name__ == '__main__': p = Process(target=task,args=(,)) p.daemon = True # 守护进程 p.start() p.join() print(p.pid) # 查看进程pid print(os.getpid()) print(os.getppid())from multiprocessing import Process class Myprocess(Process): def __init__(self,person): self.name = person super().__init__() def run(self): # 必须实现这个run方法，进行操作 pass p = Myprocess('egon') p.start() p.terminate() # 关闭进程不是立即关闭，需要一个过程 print(p.is_alive()) # 直接执行这个语句查看，是否运行，True，过一会进程关闭，False -
互斥锁
from multiprocessing import Lock mutex = Lock() mutex.acquire() mutex.release() -
生产者消费者模型
from multiprocessing import Process,JoinableQueue # 生产者和消费者之间传递信息需要一个媒介，比如队列。 生产者 + 消息队列 + 消费者 JoinableQueue 可以 q.join() # 等队列为空再往后执行 -
开启线程的两种方式
开启线程不需要在main下面执行代码 直接书写就可以
但是我们还是习惯性的将启动命令写在main下面
why:
因为开启线程是在当前进程下开启，不进行开辟内存空间，所以不会重新导入代码，也就不会像进程一样重新运行
from threading import Thread, active_count, current_thread def task(): pass if __name__ == '__main__': t = Thread(target=task) t.daemon = True t.start() t.join() print(active_count()) # 当前活跃的线程数 print(os.getpid()) # 当前进程的pid号 print(current_thread().name) # 获取线程名字from threading import Thread class Mythread(Thread): def __init__(self,name): self.name = name super().__init__() def run(self): pass if __name__ == '__main__': t = Mythread('egon') t.start() -
信号量和Event时间
from threading import Semphroe,Event from multiprocessing import Semphroe,Event sm = Semphroe(5) # 相当于锁最多可以有五个人用 sm.acquire() sm.release() event = Event() event.set() event.wait() -
进程池线程池
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor,ProcessPoolExecutor pool = ProcessPoolExecutor(5) # 进程池为5 def task(): pass def call_back(n): # 该方法在本例中，作为参数传入，相当于对象方法，第一个参数默认self print(n.result()) # n : task if __name__ == '__main__': for i in range(20): res = pool.submit(task,x,y,z).add_done_callback(call_back) pool.shutdown() 注意：回调函数：异步提交任务，是为了主进程能继续执行下去，不用得到结果，回调函数，就是用来处理主进程的结果的。 -
协程的概念
单线程实现并发，多道技术的思想。 当遇到IO，就在代码层面实现切换。可以一直运行自己的进程，占用CPU，提高执行效率。 切换 + 保存状态(yield) 对于纯计算来说，并不能提升效率。 非协程：1.23 协程：1.12 def func1(): while True: 1 + 1 yield def func2(): g = func1() for i in range(100000): 1 + 1 next(g) func2() from gevent import monkey;monkey.patch_all() from gevent import spawn import time def func1(): print(1) time.sleep(1) print(2) def func2(): print(3) time.sleep(2) print(4) def func3(): print(5) time.sleep(3) print(6) g1 = spawn(func1) g2 = spawn(func2) g3 = spawn(func3) g1.join() g2.join() g3.join()