python 의 select 모듈 을 깊이 이해 합 니 다.

간단 한 소개
Python 의 select 모듈 은 I/O 다 중 재 활용 에 전념 하여 select 를 제공 합 니 다.  poll  epoll 세 가지 방법(그 중 두 가 지 는 Linux 에서 사용 할 수 있 고 windows 는 select 만 지원 합 니 다),또한 kquue 방법(freeBSD 시스템)도 제공 합 니 다.
select 방법
프로 세 스 는 커 널 이 어떤 파일 설명자(최대 1024 개 fd 감청)를 감청 하 는 지 지정 합 니 다.파일 설명자 사건 이 발생 하지 않 았 을 때 프로 세 스 가 막 혔 습 니 다.하나 이상 의 파일 설명자 이벤트 가 발생 했 을 때 프로 세 스 가 깨 어 났 습 니 다.
우리 가 select()를 호출 할 때:
1.문맥 이 커 널 상태 로 전환
2.fd 를 사용자 공간 에서 커 널 공간 으로 복사 합 니 다.
3.커 널 은 모든 fd 를 옮 겨 다 니 며 해당 이벤트 가 발생 했 는 지 확인 합 니 다.
4.발생 하지 않 으 면 프로 세 스 를 막 습 니 다.장치 구동 이 중단 되 거나 timeout 시간 이 발생 하면 프로 세 스 를 깨 우 고 다시 옮 겨 다 닙 니 다.
5.옮 겨 다 니 는 fd 를 되 돌려 줍 니 다.
6.fd 를 커 널 공간 에서 사용자 공간 으로 복사 합 니 다.
fd:파일 기술자 파일 설명자

fd_r_list, fd_w_list, fd_e_list = select.select(rlist, wlist, xlist, [timeout])

매개 변수:네 개의 매개 변 수 를 받 아들 일 수 있 습 니 다(앞의 세 개 는 필수)

rlist: wait until ready for reading

wlist: wait until ready for writing

xlist: wait for an “exceptional condition”

timeout:시간 초과

반환 값:세 개의 목록
select 방법 은 파일 설명자(파일 설명자 조건 이 만족 하지 않 을 때 select 가 막 힙 니 다)를 감시 하 는 데 사 용 됩 니 다.파일 설명자 상태 가 바 뀌 면 세 개의 목록 을 되 돌려 줍 니 다.
    1.매개 변수 1 시퀀스 의 fd 가'읽 기 가능'조건 을 만족 시 킬 때 변화 하 는 fd 를 가 져 와 fd 에 추가 합 니 다.r_목록
    2.매개 변수 2 시퀀스 에 fd 가 포함 되 어 있 을 때 이 시퀀스 의 모든 fd 를 fd 에 추가 합 니 다.w_목록
    3.매개 변수 3 시퀀스 의 fd 에 오류 가 발생 하면 이 오류 가 발생 한 fd 를 fd 에 추가 합 니 다.e_목록
    4.시간 초과 시간 이 비어 있 으 면 select 는 감청 의 핸들 이 변 할 때 까지 계속 차단 합 니 다.
   시간 초과=n(정수)일 때 감청 핸들 이 변 하지 않 으 면 selection 은 n 초 를 막 고 세 개의 빈 목록 으로 돌아 가 감청 핸들 이 변 하면 바로 실 행 됩 니 다.
인 스 턴 스:select 를 이용 하여 동시 다발 가능 한 서버 를 실현 합 니 다.

import socket
import select

s = socket.socket()
s.bind(('127.0.0.1',8888))
s.listen(5)
r_list = [s,]
num = 0
while True:
 rl, wl, error = select.select(r_list,[],[],10)
 num+=1
 print('counts is %s'%num)
 print("rl's length is %s"%len(rl))
 for fd in rl:
  if fd == s:
   conn, addr = fd.accept()
   r_list.append(conn)
   msg = conn.recv(200)
   conn.sendall(('first----%s'%conn.fileno()).encode())
  else:
   try:
    msg = fd.recv(200)
    fd.sendall('second'.encode())
   except ConnectionAbortedError:
    r_list.remove(fd)


s.close()

import socket

flag = 1
s = socket.socket()
s.connect(('127.0.0.1',8888))
while flag:
 input_msg = input('input>>>')
 if input_msg == '0':
  break
 s.sendall(input_msg.encode())
 msg = s.recv(1024)
 print(msg.decode())

s.close()

서버 에서 우 리 는 select 를 끊임없이 호출 해 야 한 다 는 것 을 알 수 있 습 니 다.이것 은 다음 과 같 습 니 다.
　　1  파일 설명자 가 너무 많 을 때 파일 설명자 가 사용자 공간 과 커 널 공간 에서 copy 를 하 는 데 시간 이 많이 걸 립 니 다.
　　2  파일 설명자 가 너무 많 을 때 커 널 이 파일 설명자 에 대한 옮 겨 다 니 는 것 도 시간 을 낭비 합 니 다.
　　3  select 최대 1024 개의 파일 설명자 만 지원 합 니 다.
poll 과 select 의 차이 가 크 지 않 으 므 로 본 고 는 소개 하지 않 습 니 다.
epoll 방법:
epoll 은 select 를 잘 개선 했다.
1.epoll 의 해결 방안 은 epoll 에 있 습 니 다.ctl 함수 중.epoll 핸들 에 새로운 이 벤트 를 등록 할 때마다 epoll 이 아 닌 모든 fd 를 커 널 에 복사 합 니 다.wait 때 복사 반복.epoll 은 모든 fd 가 전체 과정 에서 한 번 만 복사 할 수 있 도록 보장 합 니 다.
2,epoll 은 epollctl 시 지정 한 fd 를 한 번 옮 겨 다 니 며(이번 에는 없어 서 는 안 됩 니 다)모든 fd 에 리 셋 함 수 를 지정 합 니 다.장치 가 준비 되 어 대기 열 에 있 는 대기 자 를 깨 울 때 이 리 셋 함 수 를 호출 합 니 다.이 리 셋 함 수 는 준 비 된 fd 를 준비 링크 에 추가 합 니 다.epoll_wait 작업 은 실제로 이 준비 링크 에서 준비 되 어 있 는 fd 를 확인 하 는 것 입 니 다.
3.epoll 은 파일 설명자 에 대해 추가 제한 이 없습니다.

select.epoll(sizehint=-1, flags=0)   epoll  


epoll.close()
Close the control file descriptor of the epoll object.  epoll        

epoll.closed
True if the epoll object is closed.  epoll      

epoll.fileno()
Return the file descriptor number of the control fd.  epoll        

epoll.fromfd(fd)
Create an epoll object from a given file descriptor.     fd  epoll  

epoll.register(fd[, eventmask])
Register a fd descriptor with the epoll object. epoll     fd      

epoll.modify(fd, eventmask)
Modify a registered file descriptor.  fd   

epoll.unregister(fd)
Remove a registered file descriptor from the epoll object.    

epoll.poll(timeout=-1, maxevents=-1)
Wait for events. timeout in seconds (float)  ，     fd    ,     dict，   ：{(fd1,event1),(fd2,event2),……(fdn,eventn)}

이벤트:

EPOLLIN Available for read        1
EPOLLOUT Available for write        4
EPOLLPRI Urgent data for read
EPOLLERR Error condition happened on the assoc. fd          8
EPOLLHUP Hang up happened on the assoc. fd     
EPOLLET Set Edge Trigger behavior, the default is Level Trigger behavior        ，           
EPOLLONESHOT Set one-shot behavior. After one event is pulled out, the fd is internally disabled
EPOLLRDNORM Equivalent to EPOLLIN
EPOLLRDBAND Priority data band can be read.
EPOLLWRNORM Equivalent to EPOLLOUT
EPOLLWRBAND Priority data may be written.
EPOLLMSG Ignored.

수평 트리거 와 가장자리 트리거:
Level_triggered(수평 트리거,조건 트리거 라 고도 함):감 시 된 파일 설명자 에 읽 기와 쓰기 이벤트 가 발생 했 을 때epoll.poll()처리 프로그램 에 읽 기와 쓰 기 를 알 립 니 다.만약 이번에 데 이 터 를 한꺼번에 다 읽 고 쓰 지 않 았 다 면(예 를 들 어 읽 기 쓰기 버퍼 가 너무 작 았 다 면)다음 호출epoll.poll()에 서 는 다 읽 지 못 한 파일 설명자 에서 계속 읽 고 쓰 라 고 알려 줄 것 입 니 다.물론 읽 고 쓰 지 않 으 면 계속 알려 줄 것 입 니 다!!만약 시스템 에 읽 고 쓸 필요 가 없 는 준 비 된 파일 설명자 가 대량으로 있다 면,그들 은 매번 돌아 올 것 입 니 다.그러면 처리 프로그램 이 자신 이 관심 을 가 지 는 준 비 된 파일 설명 자 를 검색 하 는 효율 을 크게 낮 출 것 입 니 다!!장점 뚜렷:안정 적 이 고 신뢰 할 수 있다.
Edge_triggered(가장자리 트리거,상태 트리거 라 고도 함):감 시 된 파일 설명자 에 읽 기와 쓰기 이벤트 가 발생 했 을 때epoll.poll()처리 프로그램 에 읽 기와 쓰 기 를 알 립 니 다.만약 이번에 데 이 터 를 전부 읽 고 쓰 지 않 았 다 면(예 를 들 어 읽 기 쓰기 버퍼 가 너무 작 았 다 면)다음 호출epoll.poll()시 알려 주지 않 을 것 입 니 다.즉,이 파일 설명자 에 두 번 째 읽 기 쓰기 이벤트 가 나타 날 때 까지 한 번 만 알려 줄 것 입 니 다!!이러한 모델 은 수평 트리거 효율 보다 높 습 니 다.시스템 은 당신 이 관심 이 없 는 준비 파일 설명자 로 가득 하지 않 습 니 다!!단점:어떤 조건 에 서 는 믿 을 수 없다.
epoll 실례:

import socket
import select

s = socket.socket()
s.bind(('127.0.0.1',8888))
s.listen(5)
epoll_obj = select.epoll()
epoll_obj.register(s,select.EPOLLIN)
connections = {}
while True:
 events = epoll_obj.poll()
 for fd, event in events:
  print(fd,event)
  if fd == s.fileno():
   conn, addr = s.accept()
   connections[conn.fileno()] = conn
   epoll_obj.register(conn,select.EPOLLIN)
   msg = conn.recv(200)
   conn.sendall('ok'.encode())
  else:
   try:
    fd_obj = connections[fd]
    msg = fd_obj.recv(200)
    fd_obj.sendall('ok'.encode())
   except BrokenPipeError:
    epoll_obj.unregister(fd)
    connections[fd].close()
    del connections[fd]

s.close()
epoll_obj.close()

import socket

flag = 1
s = socket.socket()
s.connect(('127.0.0.1',8888))
while flag:
 input_msg = input('input>>>')
 if input_msg == '0':
  break
 s.sendall(input_msg.encode())
 msg = s.recv(1024)
 print(msg.decode())

s.close()

총결산
이상 은 이 글 의 전체 내용 입 니 다.본 논문 의 내용 이 여러분 의 학습 이나 업무 에 어느 정도 도움 이 되 기 를 바 랍 니 다.궁금 한 점 이 있 으 시 면 댓 글 을 남 겨 주 셔 서 저희 에 대한 지지 에 감 사 드 립 니 다.