事件驱动编程思想
范式: 一种写代码的方式 ,这里程序的执行是由外部事件来决定的。它的特点是包含一个事件循环,当外部事件发生时使用回调机制来触发相应的处理。
触发事件发送到队列,然后提取事件任务,发送到执行任务函数
当CPU指令集为 0的时候对应的是内核态(拥有硬件,软件所有权限), 1为用户态
用户态: 用户所运行的程序,
内核态: 操作系统
进程阻塞:正在执行的进程,由于期待的事件未发生,如请求系统资源失败,等待某种操作的完成,则由系统自动执行阻塞,使进程进入阻塞状态, 进程阻塞是不占用CPU资源的
缓存I/O : 标准IO操作数据流向路径:数据——流缓存区——内核缓存区——磁盘
数据--> 用户态 --> 内核态 --> 对端 内核态 --> 用户态 --> 对应应用程序 --> 数据
IO模型
阻塞
非阻塞
IO多路复用
异步IO
1、阻塞IO 全程阻塞 缺点:CPU不能做其它事情 优点: 数据同步
例: 比如以socket为例,当服务启动之后,accept发起一个系统调用,由用户态到内核态,操作系统(内核态)一直等待数据(程序阻塞),当启动client端连接到s端,内核态接收到数据,数据从内核态复制到用户态,最后返回给conn
缺点: 阻塞跟同步类似,都是你发我收, 我发你收 ,CPU将会一直阻塞,
##### 阻塞IO
'''IO 每次连接都只能连接一次,如果有其它客户端需要连接就需要等待本次连接断开'''
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import socket
so = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
ipport = ( '127.0.0.1' , 9001 )
so.bind(ipport)
so.listen( 5 )
while True :
conn,data = so.accept()
print (conn)
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<br data - filtered = "filtered" >
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2、非阻塞IO
setblocking(False)
例: 服务端发起系统调用,查看内核态是否有数据,如果有就直接返回,如果也直接返回但会隔一段时间就会重新再去内核态在查看。
缺点: 系统调用发送太多,占据大量的数据资源, 当数据在前1秒发送时,而服务端正在阻塞就会导致数据无法及时处理
##### 非阻塞IO
''' setblocking socket等待用户进行连接,如果没有客户端进行连接,将会每隔一段时间查询一次内核态里是否有数据 '''
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import socket
import time
so = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
ipport = ( '127.0.0.1' , 9001 )
so.bind(ipport)
so.listen( 5 )
so.setblocking( False )
while True :
try :
conn,data = so.accept()
print (conn)
except Exception as F:
print (F)
time.sleep( 5 )
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# 同阻塞client.py
3、IO多路调用
select.select([bindname,],[],[],5)
input output errorput 每隔几秒钟监听
select发起系统调用,内核态当发现有数据时返回给select,然后server端再发送一次recvfrom
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import socket
import selectors
import json
ipport = ( '127.0.0.1' , 9001 )
sel = selectors.DefaultSelector()
sock = socket.socket()
sock.bind(ipport)
sock.listen( 5 )
class UpDown:
def put( self ,obj, * * data):
print ( 'ok' )
print (data)
obj.send( 'ok' .encode( 'utf-8' ))
def accept(obj,mask):
conn,addr = obj.accept()
sel.register(conn,selectors.EVENT_READ,read)
def read(obj,mask):
try :
data = obj.recv( 1024 )
obj.send(data)
except Exception as E:
sel.unregister(obj)
obj.close()
sel.register(sock,selectors.EVENT_READ,accept)
while 1 :
events = sel.select()
for key,mask in events:
print (key.data)
conn = key.data
conn(key.fileobj,mask)
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# 客户端 (只实现了简单的发送接收,错误处理没弄)
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import socket
so = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
ipport = ( '127.0.0.1' , 9001 )
so.connect(ipport)
while True :
inp = input ( '>>>>>: ' )
so.send(inp.encode( 'utf-8' ))
data = so.recv( 1024 )
print (data.decode( 'utf-8' ))
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触发方式: 两种
1、 水平触发
只有高电平(1)或低电平(0)时才触发通知,只要在这两种状态就能得到通知,上面提到的只要有数据可读(描述符就绪)那么水平触发的epooll就立即返回
2、 边缘触发
只有电平发生变化(高电平到低电平,或电低平到高电平)的时候才触发通知,
3、IO多路复用优势:同时可以监听多个连接
IO多路复用: 单线程下实现的并发, 原理:利用IO空闲时间
select: 效率最慢 windows下只有这个, linux三个都有,最大量只有1024个连接
poll:
epoll: 效率最快,
只要有一点点阻塞就是同步IO
4、异步IO
异步最大特点: 全程无阻塞,但系统内核运行会很忙碌
用户进程 发起调用,没有数据立刻返回,进程继续执行, 内核会一直等待数据,当内核收到数据,会将数据复制到用户态并直接返回给进程
阻塞与非阻塞区别
阻塞,全程阻塞
非阻塞,只在数据从内核态到用户态那一段时间内阻塞
同步IO与异步IO
同步IO: 只要有阻塞的就是同步IO
异步IO: 不带一丝阻塞的就是异步IO
本文转自812374156 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/xiong51/2074028,如需转载请自行联系原作者