Python select模块简单使用

select()的机制中提供一fd_set的数据结构,实际上是一long类型的数组, 每一个数组元素都能与一打开的文件句柄(不管是Socket句柄,还是其他文件或命名管道或设备句柄)建立联系,建立联系的工作由程序员完成, 当调用select()时,由内核根据IO状态修改fd_set的内容,由此来通知执行了select()的进程哪一Socket或文件可读或可写。主要用于Socket通信当中。

总结:select主要用于socket通信当中,能监视我们需要的文件描述变化。
非阻塞式I/O编程特点
  • 如果一个发现I/O有输入,读取的过程中,另外一个也有了输入,这时候不会产生任何反应.这就需要你的程序语句去用到select函数的时候才知道有数据输入。
  • 程序去select的时候,如果没有数据输入,程序会一直等待,直到有数据为止,也就是程序中无需循环和sleep。
  • Select在Socket编程中还是比较重要的,可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序,他们只是习惯写诸如connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序(所谓阻塞方式block,顾名思义,就是进程或是线程执行到这些函数时必须等待某个事件的发生,如果事件没有发生,进程或线程就被阻塞,函数不能立即返回)。
  • 可是使用Select就可以完成非阻塞(所谓非阻塞方式non-block,就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生,一旦执行肯定返回,以返回值的不同来反映函数的执行情况,如果事件发生则与阻塞方式相同,若事件没有发生,则返回一个代码来告知事件未发生,而进程或线程继续执行,所以效率较高)方式工作的程序,它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况——读写或是异常。

返回值:准备就绪的描述符数,若超时则返回0,若出错则返回-1。

直接看代码:
服务端
import socket
import select

sk1 = socket.socket()
sk1.bind(('0.0.0.0', 8001))
sk1.listen()

sk2 = socket.socket()
sk2.bind(('0.0.0.0', 8002))
sk2.listen()

sk3 = socket.socket()
sk3.bind(('0.0.0.0', 8003))
sk3.listen()

inputs = [sk1, sk2, sk3, ]

while True:
    r_list, w_list, e_list = select.select(inputs,[],inputs,1)
    for sk in r_list:
        # conn表示每一个连接对象
        conn, address = sk.accept()
        conn.sendall(bytes('hello', encoding='utf-8'))
        conn.close()

    for sk in e_list:
        inputs.remove(sk)

解释:
select内部自动监听sk1,sk2,sk3三个对象,监听三个句柄是否发生变化,把发生变化的元素放入r_list中。
如果有人连接sk1,则r_list = [sk1]
如果有人连接sk1和sk2,则r_list = [sk1,sk2]
select中第1个参数表示inputs中发生变化的句柄放入r_list。
select中第2个参数表示[]中的值原封不动的传递给w_list。
select中第3个参数表示inputs中发生错误的句柄放入e_list。
参数1表示1秒监听一次
当有用户连接时,r_list里面的内容
[<socket.socket fd=220, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('0.0.0.0', 8001)>]

客户端
import socket

obj = socket.socket()
obj.connect(('127.0.0.1', 8001))

content = str(obj.recv(1024), encoding='utf-8')
print(content)

obj.close()

# 客户端c2.py
import socket

obj = socket.socket()
obj.connect(('127.0.0.1', 8002))

content = str(obj.recv(1024), encoding='utf-8')
print(content)

obj.close()
示例2:IO多路复用--使用socket模拟多线程,并实现读写分离
服务端
#使用socket模拟多线程,使多用户可以同时连接
import socket
import select

sk1 = socket.socket()
sk1.bind(('0.0.0.0', 8001))
sk1.listen()

inputs = [sk1, ]
outputs = []
message_dict = {}

while True:
    r_list, w_list, e_list = select.select(inputs, outputs, inputs, 1)
    print('正在监听的socket对象%d' % len(inputs))
    print(r_list)
    for sk1_or_conn in r_list:
        #每一个连接对象
        if sk1_or_conn == sk1:
            # 表示有新用户来连接
            conn, address = sk1_or_conn.accept()
            inputs.append(conn)
            message_dict[conn] = []
        else:
            # 有老用户发消息了
            try:
                data_bytes = sk1_or_conn.recv(1024)
            except Exception as ex:
                # 如果用户终止连接
                inputs.remove(sk1_or_conn)
            else:
                data_str = str(data_bytes, encoding='utf-8')
                message_dict[sk1_or_conn].append(data_str)
                outputs.append(sk1_or_conn)

    #w_list中仅仅保存了谁给我发过消息
    for conn in w_list:
        recv_str = message_dict[conn][0]
        del message_dict[conn][0]
        conn.sendall(bytes(recv_str+'好', encoding='utf-8'))
        outputs.remove(conn)

    for sk in e_list:

        inputs.remove(sk)
客户端
import socket

obj = socket.socket()
obj.connect(('127.0.0.1', 8001))

while True:
    inp = input('>>>')
    obj.sendall(bytes(inp, encoding='utf-8'))
    ret = str(obj.recv(1024),encoding='utf-8')
    print(ret)

obj.close()

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