Python Twisted

Posted 2020-06-26

Twsited异步网络框架

Twisted是一个事件驱动的网络框架，其中包含了诸多功能，例如：网络协议、线程、数据库管理、网络操作、电子邮件等。

事件驱动

简而言之，事件驱动分为二个部分：第一，注册事件；第二，触发事件。

例：程序一

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

# event_drive.py

event_list = []


def run():
    for event in event_list:
        obj = event()
        obj.execute()


class BaseHandler(object):
    """
    用户必须继承该类，从而规范所有类的方法（类似于接口的功能）
    """
    def execute(self):
        raise Exception(‘you must overwrite execute‘)

程序二，动用程序一

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

from source import event_drive


class MyHandler(event_drive.BaseHandler):

    def execute(self):
        print ‘event-drive execute MyHandler‘


event_drive.event_list.append(MyHandler)
event_drive.run()

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

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。

例：EchoServer

from twisted.internet import protocol
from twisted.internet import reactor

class Echo(protocol.Protocol):
    def dataReceived(self, data):   # 只要twisted已收到数据就会把数据返回
        self.transport.write(data)

def main():
    factory = protocol.ServerFactory()
    factory.protocol = Echo

    reactor.listenTCP(1234,factory)
    reactor.run()

if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

EchoClient

from twisted.internet import reactor, protocol

class EchoClient(protocol.Protocol):
    """Once connected, send a message, then print the result."""

    def connectionMade(self):     # 只要建立连接成功就会执行此方法
        self.transport.write("hello alex!")

    def dataReceived(self, data):  # 只要收到数据就会调用此方法
        "As soon as any data is received, write it back."
        print("Server said:", data)
        self.transport.loseConnection()  # 如果数据未传完则等数据传输完毕后再调用此方法connectionLost

    def connectionLost(self, reason):
        print("connection lost")

class EchoFactory(protocol.ClientFactory):
    protocol = EchoClient

    def clientConnectionFailed(self, connector, reason):   # 如果连接不上就会调用此方法
        print("Connection failed - goodbye!")
        reactor.stop()       # 连接失败则关闭

    def clientConnectionLost(self, connector, reason):   # 如果连接过程中断开则执行此方法
        print("Connection lost - goodbye!")
        reactor.stop()     # 连接中断关闭


# this connects the protocol to a server running on port 8000
def main():
    f = EchoFactory()
    reactor.connectTCP("localhost", 1234, f)
    reactor.run()

# this only runs if the module was *not* imported
if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

运行服务器端脚本将启动一个TCP服务器，监听端口1234上的连接。服务器采用的是Echo协议，数据经TCP transport对象写出。运行客户端脚本将对服务器发起一个TCP连接，回显服务器端的回应然后终止连接并停止reactor事件循环。这里的Factory用来对连接的双方生成protocol对象实例。两端的通信是异步的，connectTCP负责注册回调函数到reactor事件循环中，当socket上有数据可读时通知回调处理。

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