select/poll/epoll的区别
I/O多路复用的本质就是用select/poll/epoll，去监听多个socket对象。
- select是不断轮询去监听的socket，socket个数有限制，一般为1024个（文件描述符为1024，该值可以修改）；随着文件描述符数量增加，轮询一回成本增加。
- poll采用轮询方式监听，只不过没有个数限制；
- epoll不采用轮询方式去监听，而是当socket有变化时通过回调的方式主动告知用户进程；无最大链接数的限制。
水平触发（Level Triggered），select()和poll()将就绪的文件描述符告诉进程后，如果进程没有对其进行IO操作，那么下次调用select()和poll()的时候将再次报告这些文件描述符，所以它们一般不会丢失就绪的消息，这种方式称为。
边缘触发（Edge Triggered），只告诉进程哪些文件描述符刚刚变为就绪状态，它只说一遍，如果我们没有采取行动，那么它将不会再次告知，这种方式称为边缘触发。
select
https://pymotw.com/2/select/#module-select
Python的select()方法直接调用操作系统的IO接口，它监控sockets,open files, and pipes(所有带fileno()方法的文件句柄)何时变成readable 和writeable, 或者通信错误，select()使得同时监控多个连接变的简单，并且这比写一个长循环来等待和监控多客户端连接要高效，因为select直接通过操作系统提供的C的网络接口进行操作，而不是通过Python的解释器。
select 使用
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创建两个列表来表示输入输出信息给select: select()方法接收并监控3个通信列表， 第一个是所有的输入的data，就是指外部发过来的数据，第2个是监控和接收所有要发出去的data，第3个监控错误信息。
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select()返回3个新的list，分别赋值为readable,writable,exceptional。所有在readable list中的socket连接代表有数据可接收(recv),所有在writable list中的存放着你可以对其进行发送(send)操作的socket连接，当连接通信出现error时会把error写到exceptional列表中。
Readable list 中的socket 3种可能状态
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第一种是如果这个socket是main "server" socket,它负责监听客户端的连接，如果这个main server socket出现在readable里，那代表这是server端已经ready来接收一个新的连接进来了，为了让这个main server能同时处理多个连接，在下面的代码里，我们把这个main server的socket设置为非阻塞模式。
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socket是已经建立了的连接，它把数据发了过来，这个时候你就可以通过recv()来接收它发过来的数据，然后把接收到的数据放到queue里，这样你就可以把接收到的数据再传回给客户端了。
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这个客户端已经断开了，所以你再通过recv()接收到的数据就为空了，所以这个时候你就可以把这个跟客户端的连接关闭了。
writable list中的socket
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如果这个客户端连接在跟它对应的queue里有数据，就把这个数据取出来再发回给这个客户端；
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否则就把这个连接从output list中移除，这样下一次循环select()调用时检测到outputs list中没有这个连接，那就会认为这个连接还处于非活动状态
1 import socket 2 import select 3 import queue 4 5 6 HOST = ('localhost',9999) 7 server = socket.socket() 8 server.setblocking(False) 9 server.bind(HOST) 10 server.listen(3) 11 12 inputs = [server,] 13 outputs = [] 14 message_queues = {} 15 print('inputs:',inputs) 16 17 while True: 18 print('waiting for next event') 19 print('***************inputs:', inputs) 20 readable, writeable, exeptional = select.select(inputs,outputs,inputs) 21 # 如果没有任何fd就绪，程序一直会阻塞在这 22 print('-------------readable:',readable ) 23 for s in readable: 24 if s is server: 25 conn,addr = s.accept() 26 print('server is %',s) 27 print('new connection from %s' % conn) 28 conn.setblocking(0) 29 inputs.append(conn) 30 message_queues[conn] = queue.Queue() 31 else: 32 data = s.recv(1024) 33 if data: 34 print('收到来自[%s]的数据：%s' %(s.getpeername()[0],data)) 35 message_queues[s].put(data) 36 if s not in outputs: 37 outputs.append(s) 38 else: 39 print('客户端断开') 40 41 if s in outputs: 42 outputs.remove(s) 43 inputs.remove(s) 44 del message_queues[s] 45 print('++++++++++++=writeabld:',writeable) 46 for s in writeable: 47 try: 48 next_msg = message_queues[s].get_nowait() 49 50 except queue.Empty: 51 print("client [%s]" % s.getpeername()[0], "queue is empty..") 52 outputs.remove(s) 53 54 else: 55 print("sending msg to [%s]" % s.getpeername()[0], next_msg) 56 s.send(next_msg.upper()) 57 58 for s in exeptional: 59 print("handling exception for ", s.getpeername()) 60 inputs.remove(s) 61 if s in outputs: 62 outputs.remove(s) 63 s.close() 64 65 del message_queues[s]
1 import socket 2 import sys 3 4 messages = [ b'This is the message. ', 5 b'It will be sent ', 6 b'in parts.', 7 ] 8 server_address = ('localhost', 9999) 9 10 # Create a TCP/IP socket 11 socks = [ socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) for i in range(3)] 12 13 # Connect the socket to the port where the server is listening 14 print('connecting to %s port %s' % server_address) 15 for s in socks: 16 s.connect(server_address) 17 18 print('***',socks) 19 for message in messages: 20 21 # Send messages on both sockets 22 for s in socks: 23 print('%s: sending "%s"' % (s.getsockname(), message) ) 24 s.send(message) 25 26 # Read responses on both sockets 27 for s in socks: 28 data = s.recv(1024) 29 print( '%s: received "%s"' % (s.getsockname(), data) ) 30 if not data: 31 print(sys.stderr, 'closing socket', s.getsockname() )
https://docs.python.org/3/library/select.html#module-select
Linux IO模式及 select、poll、epoll详解
selector
https://docs.python.org/3/library/selectors.html
这个模块允许高级别和高效的I/O多路复用，建立在select模块之上，相当于epoll。如果不是对精确OS级别的原语控制，推荐使用这个模块。
selector定义了一个BaseSelector抽象基类，以及一些具体的实现(KqueueSelector, EpollSelector…)，可以用于在多个文件对象上等待I/O准备通知。
DefaultSelector是当前平台上可用的最高效实现的别名:这应该是大多数用户的默认选择。
支持的文件对象类型取决于平台:在Windows上，支持套接字，但不支持管道，而在Unix上，两者都得到支持(一些其他类型也可以支持，比如fifos或特殊文件设备)。
事件
是一个位掩码，指示在给定的文件对象上应该等待哪些I/O事件。它可以是以下模块常用的组合:
- EVENT_READ： Available for read
- EVENT_WRITE：Available for write
class selectors.DefaultSelector
默认选择器类，使用当前平台上可用的最有效的实现。
1 import selectors 2 import socket 3 4 sel = selectors.DefaultSelector() 5 6 def accept(sock, mask): # sock相当于key.fileobj 7 conn, addr = sock.accept() # Should be ready 8 print('accepted', conn, 'from', addr) 9 conn.setblocking(False) 10 sel.register(conn, selectors.EVENT_READ, read) 11 12 def read(conn, mask): 13 data = conn.recv(1000) # Should be ready 14 if data: 15 print('echoing', repr(data), 'to', conn) 16 conn.send(data) # Hope it won't block 17 else: 18 print('closing', conn) 19 sel.unregister(conn) 20 conn.close() 21 22 sock = socket.socket() 23 sock.bind(('localhost', 1234)) 24 sock.listen(100) 25 sock.setblocking(False) 26 sel.register(sock, selectors.EVENT_READ, accept) 27 28 while True: 29 events = sel.select() # 根据系统是否支持，使用epoll还是select，优先epoll。默认阻塞，有活动连接就返回活动的连接列表 30 for key, mask in events: 31 callback = key.data # 相当于回调accept 32 callback(key.fileobj, mask) # key.fileobj相当于建立连接后的conn