15 并发编程-(IO模型)

Posted 2021-01-10 foremostxl

一、IO模型介绍

1、阻塞与非阻塞指的是程序的两种运行状态

阻塞：遇到IO就发生阻塞，程序一旦遇到阻塞操作就会停在原地，并且立刻释放CPU资源

非阻塞（就绪态或运行态）：没有遇到IO操作，或者通过某种手段让程序即便是遇到IO操作也不会停在原地，执行其他操作，力求尽可能多的占有CPU

2、同步与异步指的是提交任务的两种方式：

同步调用：提交完任务后，就在原地等待，直到任务运行完毕后，拿到任务的返回值，才继续执行下一行代码

异步调用：当进程执行到一个IO（等待外部数据）的时候，不需要等待，待数据接收成功后，再回来处理。

 

二、阻塞IO模型

默认情况下，所有的socket都是blocking模型，

实际上，除非特别指定，几乎所有的IO接口 ( 包括socket接口 ) 都是阻塞型的。

这给网络编程带来了一个很大的问题，如在调用recv(1024)的同时，线程将被阻塞，在此期间，线程将无法执行任何运算或响应任何的网络请求。

blocking IO的特点就是在IO执行的两个阶段（等待数据和拷贝数据两个阶段）都被block了。

 

 

 

 

三、非阻塞IO模型

 

在非阻塞式IO中，用户进程其实是需要不断的主动询问kernel数据准备好了没有。

from socket import *

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind((‘127.0.0.1‘,8083))
server.listen(5)
server.setblocking(False)
print(‘starting...‘)

rlist=[]
wlist=[]
while True:

    try:
        conn, addr = server.accept()
        rlist.append(conn)
        print(rlist)
    except BlockingIOError:
        # print(‘干其他的活‘)

        #收消息
        del_rlist = []
        for conn in rlist:
            try:
                data=conn.recv(1024)
                if not data:
                    del_rlist.append(conn)
                    continue
                wlist.append((conn,data.upper()))
            except BlockingIOError:
                continue
            except Exception:
                conn.close()
                del_rlist.append(conn)

        #发消息
        del_wlist=[]
        for item in wlist:
            try:
                conn=item[0]
                data=item[1]
                conn.send(data)
                del_wlist.append(item)
            except BlockingIOError:
                pass

        for item in del_wlist:
            wlist.remove(item)

        for conn in del_rlist:
            rlist.remove(conn)

server.close()

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四、多路复用IO模型

 

五、异步IO模型

六、各种IO模型对比

七、了解selectors模块的使用