Twisted 简介

Posted 2021-01-28 exman

Twisted是用Python实现的基于事件驱动的网络引擎框架，Twisted支持许多常见的传输及应用层协议，包括TCP、UDP、SSL/TLS、HTTP、IMAP、SSH、IRC以及FTP。就像Python一样，Twisted也具有“内置电池”（batteries-included）的特点。Twisted对于其支持的所有协议都带有客户端和服务器实现，同时附带有基于命令行的工具，使得配置和部署产品级的Twisted应用变得非常方便。

Transports
Transports代表网络中两个通信结点之间的连接。Transports负责描述连接的细节，比如连接是面向流式的还是面向数据报的，流控以及可靠性。TCP、UDP和Unix套接字可作为transports的例子。它们被设计为“满足最小功能单元，同时具有最大程度的可复用性”，而且从协议实现中分离出来，这让许多协议可以采用相同类型的传输。Transports实现了ITransports接口，它包含如下的方法：

write 以非阻塞的方式按顺序依次将数据写到物理连接上
writeSequence 将一个字符串列表写到物理连接上
loseConnection 将所有挂起的数据写入，然后关闭连接
getPeer 取得连接中对端的地址信息
getHost 取得连接中本端的地址信息
将transports从协议中分离出来也使得对这两个层次的测试变得更加简单。可以通过简单地写入一个字符串来模拟传输，用这种方式来检查。

Protocols
Protocols描述了如何以异步的方式处理网络中的事件。HTTP、DNS以及IMAP是应用层协议中的例子。Protocols实现了IProtocol接口，它包含如下的方法：

makeConnection 在transport对象和服务器之间建立一条连接
connectionMade 连接建立起来后调用
dataReceived 接收数据时调用
connectionLost 关闭连接时调用

Reactor模式
Twisted实现了设计模式中的反应堆（reactor）模式，这种模式在单线程环境中调度多个事件源产生的事件到它们各自的事件处理例程中去。

Twisted的核心就是reactor事件循环。Reactor可以感知网络、文件系统以及定时器事件。它等待然后处理这些事件，从特定于平台的行为中抽象出来，并提供统一的接口，使得在网络协议栈的任何位置对事件做出响应都变得简单。

Deferreds
Deferred对象以抽象化的方式表达了一种思想，即结果还尚不存在。它同样能够帮助管理产生这个结果所需要的回调链。当从函数中返回时，Deferred对象承诺在某个时刻函数将产生一个结果。返回的Deferred对象中包含所有注册到事件上的回调引用，因此在函数间只需要传递这一个对象即可，跟踪这个对象比单独管理所有的回调要简单的多。

Deferred对象包含一对回调链，一个是针对操作成功的回调，一个是针对操作失败的回调。初始状态下Deferred对象的两条链都为空。在事件处理的过程中，每个阶段都为其添加处理成功的回调和处理失败的回调。当一个异步结果到来时，Deferred对象就被“激活”，那么处理成功的回调和处理失败的回调就可以以合适的方式按照它们添加进来的顺序依次得到调用。

异步版URL获取器采用Deferred对象后的代码如下：

from twisted.internet import reactor
import getPage

def processPage(page):
print page

def logError(error):
print error

def finishProcessing(value):
print "Shutting down..."
reactor.stop()

url = "http://google.com"
deferred = getPage(url) # getPage returns a Deferred
deferred.addCallbacks(success, failure)
deferred.addBoth(stop)

reactor.run()
在这个版本中调用的事件处理函数与之前相同，但它们都注册到了一个单独的Deferred对象上，而不是分散在代码各处再以参数形式传递给getPage。

例子1：（简单的tcp服务器实现）
server.py
#-*-coding:utf-8-*-

from twisted.internet import protocol,reactor
#from twisted.protocols.basic import LineReceiver
from time import ctime
import os,sys
from twisted.python import log #导入log

PORT = 23233

class TSServerProtocol(protocol.Protocol): #从Protocol派生出的TSSserverProtocol类
def connectionMade(self): #因为继承了Protocol就可以使用和自定义父类的方法了
clnt = self.clnt = self.transport.getPeer().host
log.msg(‘Client connected from %s‘ % clnt) #log用法
#self.sendData()
def dataReceived(self, data): #接受数据的方法
addr = self.transport.getHost().host
if data:
log.msg(‘Cmd received from %s : %s‘ % (self.clnt,data)) #data接收到的信息
self.transport.write(‘这是来自 %s ,的答复：%s‘ %(addr,ctime())) #write发送
‘‘‘for i in os.listdir(os.getcwd()):
self.transport.write(‘[%s]%s‘ %(i,data))‘‘‘
def connectionLost(self,reason): #reason参数必须要写不然报错，当连接断开时的调用
log.msg(‘连接断开. ‘)
#log.msg(‘连接断开. %s‘ % reason) # 加上reason会把断开的错误信息答应出来

factory =protocol.Factory() #因为我们上面只导入了protocol，所以这要把Factory函数导进来，每一个protocol的实例都有一个工厂的引用，使用self.factory可以访问所在的工厂实例
factory.protocol = TSServerProtocol #当有请求进来时调用TSServerProtocol类
print ‘waiting for connection......‘

log.startLogging(sys.stdout) #以日志形式打印到窗口
reactor.listenTCP(PORT,factory) #监听请求
reactor.run() #启动循环

client.py
#-*-coding:utf-8

from twisted.internet import protocol,reactor

HOST = ‘localhost‘ #要连接的IP地址
PORT = 23233 #端口
class TSClntProtocol(protocol.Protocol): #同服务端一样
def sendData(self): #定义一个发送数据的方法
data = raw_input(‘>‘)
if data:
print ‘....sending %s.......‘ %data
self.transport.write(data) #发送数据
else:
self.transport.loseConnection() #当没有输入时断开连接
def connectionMade(self):
self.sendData() #调用方法
def dataReceived(self, data):
print data
self.sendData()

class TSClntFactory(protocol.ClientFactory):#我的理解是客户端写protocol.ClientFactory，服务端写protocol.Factory
protocol = TSClntProtocol #同服务端一样
clientConnectionLost = clientConnectionFailed = lambda self,connector,reason:reactor.stop()

reactor.connectTCP(HOST,PORT,TSClntFactory()) #跟服务端一样
reactor.run()