多重IO(IO多重化)
IO多重言葉は少し奇妙かもしれませんが、私は選択/ファイルディスクリプタを言うならば、おそらく理解することができます。いくつかの場所では、このようIO呼び出すイベント駆動型IO
(IOイベント駆動)。我々は、すべての選択/ファイルディスクリプタのメリットを知っている1つのプロセスが同時にIO複数のネットワーク接続を扱うことができるということです。その基本的な原理は/データが到着したときに、この機能は、すべてのポーリングソケット、ソケットの責任であり続けるのepollを選択することで、ユーザプロセスに通知します。その流れが示されています:
当用户进程调用了select,那么整个进程会被block,而同时,kernel会“监视”所有select负责的socket,
当任何一个socket中的数据准备好了,select就会返回。这个时候用户进程再调用read操作,将数据从kernel拷贝到用户进程。
这个图和blocking IO的图其实并没有太大的不同,事实上还更差一些。因为这里需要使用两个系统调用\(select和recvfrom\),
而blocking IO只调用了一个系统调用\(recvfrom\)。但是,用select的优势在于它可以同时处理多个connection。
彼は強調しました:
1.接続処理の数が非常に高くない場合、選択/ファイルディスクリプタの使用は、ウェブサーバは、必ずしもウェブ・サーバのマルチスレッド+ブロッキングIO性能よりも良好ではなく、遅延も大きくてもよいです。利点は、選択/ epollを単一の接続が速く処理することができないために、それはより多くの接続を処理することができます。
上記のように多重モデル2.が、各ソケットに対して、通常、非ブロッキングに設定され、しかし、ユーザの全体のプロセスは、実際にはブロックされています。しかし、このプロセスはソケットIOをブロックするのではなく、機能ブロックを選択しています。
結論:利点は、あなたが接続プロセスを複数選択することができるということです単一の接続には適用されません。
ネットワークIOモデルの例を選択します
#服务端
from socket import *
import select
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1',8093))
server.listen(5)
server.setblocking(False)
print('starting...')
rlist=[server,]
wlist=[]
wdata={}
while True:
rl,wl,xl=select.select(rlist,wlist,[],0.5)
print(wl)
for sock in rl:
if sock == server:
conn,addr=sock.accept()
rlist.append(conn)
else:
try:
data=sock.recv(1024)
if not data:
sock.close()
rlist.remove(sock)
continue
wlist.append(sock)
wdata[sock]=data.upper()
except Exception:
sock.close()
rlist.remove(sock)
for sock in wl:
sock.send(wdata[sock])
wlist.remove(sock)
wdata.pop(sock)
#客户端
from socket import *
c=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
c.connect(('127.0.0.1',8081))
while True:
msg=input('>>: ')
if not msg:continue
c.send(msg.encode('utf-8'))
data=c.recv(1024)
print(data.decode('utf-8'))
プロセス分析におけるFDモニターの変更を選択します。
用户进程创建socket对象,拷贝监听的fd到内核空间,每一个fd会对应一张系统文件表,内核空间的fd响应到数据后,
就会发送信号给用户进程数据已到;
用户进程再发送系统调用,比如(accept)将内核空间的数据copy到用户空间,同时作为接受数据端内核空间的数据清除,
这样重新监听时fd再有新的数据又可以响应到了(发送端因为基于TCP协议所以需要收到应答后才会清除)。
モデルの利点:
相比其他模型,使用select() 的事件驱动模型只用单线程(进程)执行,占用资源少,不消耗太多 CPU,同时能够为多客户端提供服务。
如果试图建立一个简单的事件驱动的服务器程序,这个模型有一定的参考价值。
モデルの欠点:
首先select()接口并不是实现“事件驱动”的最好选择。因为当需要探测的句柄值较大时,select()接口本身需要消耗大量时间去轮询各个句柄。
很多操作系统提供了更为高效的接口,如linux提供了epoll,BSD提供了kqueue,Solaris提供了/dev/poll,…。
如果需要实现更高效的服务器程序,类似epoll这样的接口更被推荐。遗憾的是不同的操作系统特供的epoll接口有很大差异,
所以使用类似于epoll的接口实现具有较好跨平台能力的服务器会比较困难。
其次,该模型将事件探测和事件响应夹杂在一起,一旦事件响应的执行体庞大,则对整个模型是灾难性的