網路程式設計之IO模型非阻塞IO

linux下，可以通過設定socket使其變為non-blocking。當對乙個non-blocking socket執行讀操作時，流程是這個樣子：

從圖中可以看出，當使用者程序發出read操作時，如果kernel中的資料還沒有準備好，那麼它並不會block使用者程序，而是立刻返回乙個error。從使用者程序角度講，它發起乙個read操作後，並不需要等待，而是馬上就得到了乙個結果。使用者程序判斷結果是乙個error時，它就知道資料還沒有準備好，於是使用者就可以在本次到下次再發起read詢問的時間間隔內做其他事情，或者直接再次傳送read操作。一旦kernel中的資料準備好了，並且又再次收到了使用者程序的system call，那麼它馬上就將資料拷貝到了使用者記憶體（這一階段仍然是阻塞的），然後返回。

也就是說非阻塞的recvform系統呼叫呼叫之後，程序並沒有被阻塞，核心馬上返回給程序，如果資料還沒準備好，此時會返回乙個error。程序在返回之後，可以幹點別的事情，然後再發起recvform系統呼叫。重複上面的過程，迴圈往復的進行recvform系統呼叫。這個過程通常被稱之為輪詢。輪詢檢查核心資料，直到資料準備好，再拷貝資料到程序，進行資料處理。需要注意，拷貝資料整個過程，程序仍然是屬於阻塞的狀態。

所以，在非阻塞式io中，使用者程序其實是需要不斷的主動詢問kernel資料準備好了沒有。

非阻塞io示例：

#服務端
from socket import *
server = socket(af_inet, sock_stream)
server.bind(('127.0.0.1',8099))
server.listen(5)
server.setblocking(false)
rlist=
wlist=
while true:
try:
conn, addr = server.accept()
print(rlist)
except blockingioerror:
del_rlist=
for sock in rlist:
try:
data=sock.recv(1024)
if not data:
except blockingioerror:
continue
except exception:
sock.close()
del_wlist=
for item in wlist:
try:
sock = item[0]
data = item[1]
sock.send(data)
except blockingioerror:
pass
for item in del_wlist:
wlist.remove(item)
for sock in del_rlist:
rlist.remove(sock)
server.close()
#客戶端
from socket import *
c=socket(af_inet,sock_stream)
c.connect(('127.0.0.1',8080))
while true:
msg=input('>>: ')
if not msg:continue
c.send(msg.encode('utf-8'))
data=c.recv(1024)
print(data.decode('utf-8'))

但是非阻塞io模型絕不被推薦。

我們不能否定其優點：能夠在等待任務完成的時間裡幹其他活了（包括提交其他任務，也就是「後台」可以有多個任務在「」同時「」執行）。

但是也難掩其缺點：

1、迴圈呼叫recv()將大幅度推高cpu佔用率；這也是我們在**中留一句time.sleep(2)的原因,否則在低配主機下極容易出現卡機情況。 2、任務完成的響應延遲增大了，因為每過一段時間才去輪詢一次read操作，而任務可能在兩次輪詢之間的任意時間完成。這會導致整體資料吞吐量的降低。

此外，在這個方案中recv()更多的是起到檢測「操作是否完成」的作用，實際作業系統提供了更為高效的檢測「操作是否完成「作用的介面，例如select()多路復用模式，可以一次檢測多個連線是否活躍。

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非阻塞IO模型

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