網路IO模型

一、阻塞io模型

阻塞io基於socket程式

原理：

① recv接收資料時，不是直接接收資料，而是程式將系統呼叫的命令傳送到作業系統

② 當作業系統收到接收資料的請求，若此時無資料，作業系統會繼續等待，處於等待資料階段（wait for data階段），這個階段相對漫長

③ 當資料來了，作業系統會拷貝資料（copy data 階段），從核心copy到記憶體

④ 當作業系統copy結束後，程式就能獲取到recv的資料

阻塞io模型都會經歷兩個階段

wait for data 階段　　　　阻塞

copy data 階段                   阻塞

存在的問題：一旦阻塞不能執行其他的任務 

二、非阻塞io模型

特點：① 選擇性阻塞，可以執行其他任務

② 沒有併發程式設計的機制，是乙個同步的程式

③ 由於非阻塞的特點，程式不會在某乙個連線recv或者sk.accept上進行阻塞，由更多的時間來做資訊的收發，用一條執行緒實現併發的效果

① 程式發起recv，進行系統呼叫

② 作業系統接收命令後，若此時無資料，作業系統會返回到程式

③ 當有資料時，作業系統從核心copy到記憶體裡

④ 拷貝結束後，程式會接收到資料

缺點：高速執行，占用太多的cpu導致資源浪費，給cpu造成了很大的負擔

程式模擬

#

非阻塞io模型
import
socket
sk =socket.socket()
sk.bind((
'127.0.0.1
',9000))
sk.setblocking(false) 
#設定socket server為非阻塞
sk.listen()
conn_lis = #
鏈結的列表
del_lis = #
斷開鏈結的列表
while 1:
try:
conn,addr =sk.accept()
except
blockingioerror:
for conn in
conn_lis:
try:
conn.send(b
'hello
') 
print(conn.recv(1024))
except (nameerror,blockingioerror):pass
except connectionreseterror: #
客戶端埠連線後
conn.close() #
關閉鏈結
新增到斷開鏈結的列表
for del_conn in del_lis: #
從鏈結列表裡刪除斷開的鏈結
conn_lis.remove(del_conn)
del_lis.clear() 
#清空斷開鏈結的列表

**是io多路復用機制提供的**，作業系統提供io多路復用的機制，提供了乙個模組select

select 沒模組用來作業系統中的select（io多路復用）機制

select.select(rlist,wlist,xlist)　　　　# 按位置傳參，傳入列表

rlist       讀

wlist      寫

xlist       特殊的條件

① 程式有乙個**（代替conn），**進行系統呼叫，向作業系統發出命令，詢問是否有資料

② 此時作業系統沒資料，作業系統一直等待資料，**會一直阻塞

③ 當有資料來了，資料準備好了，通知被**的物件，conn收到資訊，conn發起recv

④ 此作業系統copy資料，作業系統進入copy資料階段

⑤ copy完成，recv拿到資料

程式

import

select
import
socket
sk =socket.socket()
sk.bind((
'127.0.0.1
',9000))
sk.setblocking(false)
sk.listen()
r_lis = [sk] #
存的是socket物件
while 1:
r_l,_,_ = select.select(r_lis,,) #
按位置引數，不需要的引數要傳入空列表
for item in
r_l:
if item is sk: #
判斷是否有鏈結
conn,addr =sk.accept()
else
: 
try:
print((item.recv(1024)).decode()) #
conn有訊息接收
item.send(b'
hello')
except connectionreseterror: #
客戶端斷開鏈結
item.close() #
關閉鏈結conn
r_lis.remove(item) 

select的底層是作業系統在做輪詢，有監聽物件個數的限制，並且隨著監聽物件的個數越來越多，效率越來越低

poll 跟 select 一樣，但監聽的個數比 select 要多

epoll 給每乙個要監聽的物件都繫結了乙個**函式，資料來了直接呼叫物件，不再受到個數增加而降低效率的影響

sockserver 底層使用了io多路復用 + threading執行緒實現的

selectors模組，在不同的系統上進行io多路復用機制的自動篩選

io多路復用的好處：多個conn使用乙個**，整體的程式顯得不忙碌，既能實現併發，又能節省資源

四、非同步io模型

不需要做任何操作，直接發指令即可

過程：程式發起資訊，作業系統立即給反應，作業系統一直在監聽，當資料來了，會直接將資料放到記憶體中去，程式可以直接去記憶體讀取

但是python暫時沒有對應的模組去使用非同步io

等待資料階段和拷貝資料階段都不需要使用者處理

所有的操作都由作業系統替你完成

copy資料階段，只有非同步io是不需要阻塞的

網路IO模型

為了更好地了解io模型，我們需要事先回顧下 同步 非同步 阻塞 非阻塞 1.網路傳輸中的兩個階段 分別是 waitdata 和 copydata send copydata recv waitdata copydata 記住這兩點很重要，因為這些io模型的區別就是在兩個階段上各有不同的情況。2.阻塞...

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io有兩種操作，同步io和非同步io。同步io指的是，必須等待io操作完成後，控制權才返回給使用者程序。非同步io指的是，無須等待io操作完成，就將控制權返回給使用者程序。網路中的io，由於不同的io裝置有著不同的特點，網路通訊中往往需要等待。常見的有以下4種情況。1 輸入操作 等待資料到達套接字接...

網路I O模型 5種常見的網路I O模型

阻塞與非阻塞 阻塞就是卡在那兒什麼也不做，雙方之間也沒有資訊溝通。非阻塞就是即使對方不能馬上完成請求，雙方之間也有資訊的溝通。同步與非同步 同步就是一件事件只由乙個過程處理完成，不論阻塞與非阻塞，最後完成這個事情的都是同乙個過程 非同步就是一件事由兩個過程完成，前面乙個過程通知，後面乙個過程接受返回...