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

        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。

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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