# django不是一個異步框架 # tornado是異步的web框架# 處理每秒大量的請求# 個人理解的IO：就是應用層與內核驅動層的交互，這個過程無論從應用層到內核中，還是驅動層等待硬件層的數據，都是需要時間的，這個過程是IO操作過程# 五種IO Model# blocking IO 阻塞IO# nonblocking 非阻塞IO# IO multiplexing IO多路復用# signal driven IO 信號驅動IO# asynchronous IO 異步IO# 在python中沒有提供異步IO的機制，沒有操作系統將數據直接給應用層的獲取到數據的接口. 但是由很多python的異步框架# 這種異步IO機制其實是很好的 # IO發生時涉及的對象和步驟，對于一個network IO，我們以read舉例，他會涉及到兩個系統對象，一個是調用這個IO的process(or thread),另一個就是系統內核。當一個read操作時，該操作會經歷兩個階段# 1.等待數據準備# 2.將數據從內核拷貝到應用層

# 同步 提交一個任務之后要等待這個任務執行完畢才能繼續執行其他的 # 異步 只管提交任務，不用等待該任務執行完畢就可以繼續做其他事情 # 阻塞 運行狀態 -> 阻塞狀態 -> 就緒狀態 -> 運行狀態、一進程或線程阻塞則會進入阻塞狀態休眠 # 非阻塞

　　1.非阻塞IO

# 非阻塞IO # import socket # sk = socket.socket() # sk.setblocking(False) # 設置非阻塞 # sk.bind(('127.0.0.1', 8080)) # sk.listen() # # try: # conn, addr = sk.accept() # 因為將套接字設置為了非阻塞，所以這里會報錯，因為accept不允許為非阻塞性的，所以下面捕捉異常，有異常則直接pass # print('有客戶端連接上來 ') # except BlockingIOError: # pass

　　2.阻塞IO

　　3.IO多路復用

# 在windows、linux上，有一個select專門提供IO多路復用的。# poll機制 # linux上有# epoll機制 # linux上有# poll機制和epoll機制使用方法和select一樣# poll可以監聽的對象比select可以監聽的多。如果select能監聽500，則poll能監聽1000個類似這樣# poll和select都是操作系統去輪詢機制的監聽被監聽的項，看是否有讀操作等，隨著監聽列表增多，會導致效率變差# epoll機制# 給每一個被監聽的對象都綁定了一個回調函數，當被監聽的對象有監聽事件后，會觸發此監聽對象綁定的回調函數這種機制比select和poll的輪詢效率要高，高并發非常有用# import selectors 這個模塊會幫助你選擇當前操作系統上最優的IO多路復用

　　3.1 IO多路復用中的select

　　服務端

import select # 內置的select模塊，用于IO多路復用 import socket # select.select(rlist, wlist, xlist, timeout=None)# 參數是3個列表，一個監聽超時時間# rlist參數，表示監聽讀，直到監聽到讀或超時返回# wlist參數，表示監聽寫，直到監聽到寫或超時返回# xlist參數，表示監聽條件# timeout參數，監聽超時時間# 返回值有三個 sk = socket.socket() sk.bind(('127.0.0.1', 8080)) sk.setblocking(False) # 設置為非阻塞 sk.listen()read_lst = [sk] # 創建一個列表，想要監聽誰，則將哪個對象放進來,這里開始先監聽socket對象，當有人向這個socket發起連接的時候，select則會監聽到返回一個socket while 1:# 調用select后操作系統會幫你監聽三個監聽列表，這里監聽的是監聽讀列表r_lst, w_lst, x_lst = select.select(read_lst, [], []) # 當監聽到后，返回一個元組，元組中有三個元素，分別是rlist,wlist,xlist。這里rlist中最開始監聽sk，因此當有客戶端連接上來后，會監聽有要被讀的事件，這里會返回得到一個r_lst,r_lst中有一個sk對象#print(r_lst)for i in r_lst:if i is sk: # 判斷監聽到的對象是否是sk對象conn, addr = i.accept() # 此時直接sk.accpet()就會得到客戶端連接和地址read_lst.append(conn) # 將客戶端連接符加入到監聽列表中else: # 如果監聽到的不是sk對象， 這里的第二可能是監聽到了客戶端連接符有要被讀的事件msg = i.recv(1024)if msg == b'': # 當客戶端連接關閉時，會接收到空的數據，i.close() # 因為客戶端連接主動關閉，這里也要關閉下這個客戶端連接read_lst.remove(i) # 同時在監聽列表中去除這個客戶端連接符，不再去監聽它continueprint(msg)

　　3.2 linux上更好的IO多路復用epoll、selectors選擇當前系統最優的IO多路復用機制

　　服務端

# linux上的selectors IO多路復用機制，IO多路復用機制，默認選擇系統最優，linux上肯定選擇epoll import selectors from socket import *def read(conn, mask):'''將來要綁定的回調函數:param conn::param mask::return:'''try:data = conn.recv(1024)if not data: # 如果監聽客戶端的數據是空數據，則表示客戶端連接關閉了print('closeing', conn)sel.unregister(conn) # 在監聽列表中去除這個客戶端連接的監聽conn.close() # 同時服務端也關閉這個客戶端連接描述符returnconn.send(data.upper() + b'SB')except Exception: # 該客戶端連接描述符監聽到異常事件，則直接關閉客戶端連接print('closing', conn)sel.unregister(conn) # 在監聽列表中去除這個客戶端連接的監聽conn.close() # 同時服務端也關閉這個客戶端連接描述符def accept(server_fileobj, mask):''':param server_fileobj: 接收到的socket:param mask::return:'''conn, addr = server_fileobj.accpet() # 得到客戶端連接描述符sel.register(conn, selectors.EVENT_READ, read) # 將conn客戶端連接符注冊到監聽列表中，監聽的是其讀時間，綁定的回調函數是readif __name__ == '__main':sk = socket()sk.setblocking(SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, 1)sk.bind(('127.0.0.1', 8080))sk.listen(5)sk.setblocking(False)sel = selectors.DefaultSelector() # 獲取到當前操作系統最優的IO多路復用機制sel.register(sk, selectors.EVENT_READ, accept) # 將socket對象注冊到監聽列表中，監聽其讀事件，當有讀事件時綁定的回調函數accpet會被執行# server_fileobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)# server_fileobj.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, 1)# server_fileobj.bind(('127.0.0.1', 8080))# server_fileobj.listen(5)# server_fileobj.setblocking(False)# sel.register(server_fileobj, selectors.EVENT_READ, accept)while True:events = sel.select() # 檢測到所有的fileobj（監聽列表中的所有對象，都是文件描述符）,是否有完成wait data階段。當監聽到有事件時返回for sel_obj, mask in events:callback = sel_obj.data # 第一次是callback = accpet 通過sel_obj.data就能拿到剛剛這個被監聽對象的回調函數callback(sel_obj.fileobj, mask) # 第一次是ccpet(server_fileobj, 1) 直接調用回調函數

　　客戶端

import socket from threading import Threaddef func():sk = socket.socket()sk.connect(('127.0.0.1', 8080))sk.send(b'hello')sk.close()if __name__ == '__main__':for i in range(20):Thread(target=func).start()

　　4.信號驅動IO

　　5.異步IO

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　6.五種IO模型的比較，個人覺得肯定還是異步IO好

轉載于:https://www.cnblogs.com/whylinux/p/9867149.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的说说基于网络的五种IO模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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