python IO 多路复用 epoll简单模型

IO多路复用就是我们说的select poll epoll

通过一种机制使一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符（套接字描述符）其中的任意一个进入读就绪状态，epoll()函数就可以返回。所以，IO多路复用，本质上不会有并发的功能，因为任何时候还是只有一个进程或线程进行工作，它之所以能提高效率是因为epoll把进来的socket放到他们的‘监视’列表里面，当任何socket有可读可写数据立马处理，那如果epoll手里同时检测着很多socket，一有动静马上返回给进程处理，总比一个一个socket过来，阻塞等待，处理高效率。

为什么要选择epoll而不使用select或者poll呢？

（1）epoll解决了前两者将fd集合从用户态拷贝到内核态时开销大的问题

（2）epoll和poll一样解决了select连接数受限的问题

（3）epoll不想前两者那样去边离轮询所有fd集合，而是将套接字添加到epoll的监听事件中

epoll常用事件

EPOLLIN   可读事件

EPOLLOUT    可写事件

EPOLLHUP    挂起事件

EPOLLET    ET模式

eopll对文件描述符的操作有两种模式：LT和ET。LT模式是默认模式，LT模式与ET模式的区别如下：

LT模式：当epoll检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序可以不立即处理该事件。下次调用epoll时，会再次响应应用程序通知此事件

ET模式：当epoll检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序必须立即处理该事件。如果不处理，下次调用epoll时，不会再次响应应用程序并通知此事件

import socket
import select


server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(("", 8000))
server_socket.listen(128)
# 创建一个epoll对象
epoll = select.epoll()
# 将套接字添加到epoll的事件监听中
epoll.register(server_socket.fileno(), select.EPOLLIN|select.EPOLLET)
# 创建字典用来存储客户端套接字信息
connections = {}
addresses = {}


while True:
    # epoll进行fd扫描
    epoll_list = epoll.poll()
    # 对事件进行判断
    for fd, events in epoll_list:
        # 如果是server socket被激活
        if fd == server_socket.fileno():
            new_socket, new_addr = server_socket.accept()
            print('有新的客户端到来%s' % str(new_addr))
            # 将客户端套接字信息存放在字典中
            connections[new_socket.fileno()] = new_socket
            addresses[new_socket.fileno()] = new_addr
            # 将客户端套接字添加到epoll的时间监听中
            epoll.register(new_socket.fileno(), select.EPOLLIN)
        # 如果客户端套接字发送数据
        elif events == select.EPOLLIN:
            # 接收数据
            revcData = connections[fd].recv(1024).decode()
            if revcData:
                print("recv:%s"%revcData)
                # 修改当前套接字的文件描述符
                epoll.modify(fd, select.EPOLLOUT)
        # 如果客户端套接字为写数据时
        elif events == select.EPOLLOUT:
            # 发送数据
            content = "<h1>hello world</h1>"
            response = "HTTP/1.1 200 OK
Content-Length:%d

%s"%(len(content), content)
            connections[fd].send(response.encode())
            # 修改当前套接字的文件描述符
            epoll.modify(fd, 0)
            # 禁止该套接字收发数据
            connections[fd].shutdown(socket.SHUT_RDWR)
        # 当客户端套接字处于挂起时
        elif events == select.EPOLLHUP:
            # 注销文件描述符
            epoll.unregister(fd)
            # 关闭套接字
            connections[fd].close()
            print("%s----offline----"%str(addresses[fd]))
            # 删除字典中的信息
            del connections[fd]
            del addresses[fd]