Python 네트워크 프로그래밍 학습 IO 멀티플렉싱에 대한 epoll 소개

epoll이란

epoll이란 무엇인가요? linux의 네트워크 프로그래밍에서는 오랫동안 이벤트 트리거링을 위해 select가 사용되어 왔습니다. 새로운 Linux 커널에는 이를 대체하는 메커니즘이 있는데, 바로 epoll입니다. 물론 이것은 2.6 커널에만 국한된 것이 아니며 2.5.44 커널에 도입되었습니다(epoll(4)는 Linux 커널 2.5.44에 도입된 새로운 API입니다) , 이는 앞서 언급한 거의 모든 장점을 갖고 있으며 Linux2.6에서 가장 성능이 뛰어난 다중화 I/O 준비 알림 방법으로 인식됩니다.

Select와 비교했을 때 epoll의 가장 큰 장점은 청취 fd 수가 늘어나도 효율성이 떨어지지 않는다는 점입니다. 커널의 선택 구현에서는 폴링을 통해 처리되기 때문에 더 많은 fd가 폴링될수록 더 많은 시간이 소요됩니다.

epoll 작동 방식

epoll은 또한 준비된 파일 설명자에만 알림을 보내고 준비된 파일 설명자를 얻기 위해 epoll_wait()를 호출할 때 반환되는 것은 실제 설명자가 아니라 A 값입니다. 준비된 디스크립터의 수를 나타냅니다. epoll에서 지정한 배열에서 해당 개수의 파일 디스크립터를 순서대로 가져오면 됩니다. 여기에도 메모리 매핑(mmap) 기술이 사용되므로 이는 완전히 가능합니다. 시스템 호출 중에 이러한 파일 설명자를 복사하는 오버헤드를 제거합니다.

epoll이 이벤트 기반 준비 상태 알림 방식을 채택했다는 점은 또 다른 중요한 개선 사항입니다. select/poll에서는 프로세스가 특정 메서드를 호출한 후에만 커널이 모니터링되는 모든 파일 설명자를 검색하는 반면, epoll은 epoll_ctl()을 통해 미리 파일 설명자를 등록하면 특정 파일 설명자가 준비되면 커널은 콜백을 사용합니다. 이 파일 설명자를 빠르게 활성화하는 메커니즘과 유사하며 프로세스가 epoll_wait()를 호출할 때 알림을 받게 됩니다.

위에서 볼 수 있듯이 epoll은 select 및 poll 모델을 개선한 것으로, 네트워크 프로그래밍의 성능을 향상시키고 널리 사용됩니다. 대규모 동시 요청에 사용됩니다아키텍처. 2. 회로도

3. 일반 단계

epoll

객체

생성——1개의 epoll

객체 생성

epoll 객체에 특정 소켓의 특정 이벤트를 모니터링하도록 지시 ——epoll 객체에 특정 소켓의 특정 이벤트를 모니터링하도록 지시

epoll 객체에 어떤 소켓에 지정된 값이 있었는지 묻습니다. 마지막 쿼리 이후의 이벤트——마지막 쿼리 이후 어떤 소켓에 지정된 이벤트가 있는지 epoll 개체에 묻습니다.

해당 소켓에서 작업을 수행합니다.—— 이 소켓에서 몇 가지 작업을 수행합니다. 🎜>epoll 객체에 모니터링할 소켓 및/또는 이벤트의 목록

을 수정하도록 지시——epoll 객체에 소켓 목록 및/또는 이벤트를 수정하도록 지시하고 모니터링

완료될 때까지 3~5단계 반복——완료될 때까지 3~5단계 반복

epoll 개체 삭제——epoll 개체 삭제

4. select 가져오기 선택 모듈

epoll = select.epoll()은 epoll 개체를 생성합니다.

epoll.register(파일 핸들, 이벤트 유형)는 모니터링할 파일 핸들을 등록하고 이벤트

이벤트 유형:

select.EPOLLIN 읽기 가능한 이벤트

select.EPOLLOUT 쓰기 가능한 이벤트

select.EPOLLERR 오류 이벤트

　사용자 프로세스에 보고, timeout

은 시간 제한을 초과합니다. 기본값은 -1입니다. 즉, 파일 핸들이 변경될 때까지 파일 핸들이 변경됩니다. 1

으로 지정하면 현재 파일 핸들이 보고됩니다. 1초마다 1초마다 변경 사항이 없으면 빈 값을 반환합니다.

epoll.fileno() epoll 제어 파일 설명자를 반환합니다(

Return

epoll 제어 파일 설명자)

epoll.modfiy(fineno,event)fineno는 파일 설명자이고 이벤트는 파일 설명자에 해당하는 이벤트를 수정하는 기능입니다.

epoll.fromfd(fileno)는 지정된 파일 설명자에서 epoll 개체를 생성합니다.

epoll.close() epoll 개체의 제어 파일 설명자를 닫습니다.

5 예: 클라이언트가 전송합니다. 서버는 수신된 데이터를 클라이언트

서버 코드

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
import socket
import select
import Queue
#创建socket对象
serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
#设置IP地址复用
serversocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
#ip地址和端口号
server_address = ("127.0.0.1", 8888)
#绑定IP地址
serversocket.bind(server_address)
#监听，并设置最大连接数
serversocket.listen(10)
print  "服务器启动成功，监听IP：" , server_address
#服务端设置非阻塞
serversocket.setblocking(False)  
#超时时间
timeout = 10
#创建epoll事件对象，后续要监控的事件添加到其中
epoll = select.epoll()
#注册服务器监听fd到等待读事件集合
epoll.register(serversocket.fileno(), select.EPOLLIN)
#保存连接客户端消息的字典，格式为{}
message_queues = {}
#文件句柄到所对应对象的字典，格式为{句柄：对象}
fd_to_socket = {serversocket.fileno():serversocket,}
while True:
  print "等待活动连接......"
  #轮询注册的事件集合，返回值为[(文件句柄，对应的事件)，(...),....]
  events = epoll.poll(timeout)
  if not events:
     print "epoll超时无活动连接，重新轮询......"
     continue
  print "有" , len(events), "个新事件，开始处理......"
  
  for fd, event in events:
     socket = fd_to_socket[fd]
     #如果活动socket为当前服务器socket，表示有新连接
     if socket == serversocket:
            connection, address = serversocket.accept()
            print "新连接：" , address
            #新连接socket设置为非阻塞
            connection.setblocking(False)
            #注册新连接fd到待读事件集合
            epoll.register(connection.fileno(), select.EPOLLIN)
            #把新连接的文件句柄以及对象保存到字典
            fd_to_socket[connection.fileno()] = connection
            #以新连接的对象为键值，值存储在队列中，保存每个连接的信息
            message_queues[connection]  = Queue.Queue()
     #关闭事件
     elif event & select.EPOLLHUP:
        print 'client close'
        #在epoll中注销客户端的文件句柄
        epoll.unregister(fd)
        #关闭客户端的文件句柄
        fd_to_socket[fd].close()
        #在字典中删除与已关闭客户端相关的信息
        del fd_to_socket[fd]
     #可读事件
     elif event & select.EPOLLIN:
        #接收数据
        data = socket.recv(1024)
        if data:
           print "收到数据：" , data , "客户端：" , socket.getpeername()
           #将数据放入对应客户端的字典
           message_queues[socket].put(data)
           #修改读取到消息的连接到等待写事件集合(即对应客户端收到消息后，再将其fd修改并加入写事件集合)
           epoll.modify(fd, select.EPOLLOUT)
     #可写事件
     elif event & select.EPOLLOUT:
        try:
           #从字典中获取对应客户端的信息
           msg = message_queues[socket].get_nowait()
        except Queue.Empty:
           print socket.getpeername() , " queue empty"
           #修改文件句柄为读事件
           epoll.modify(fd, select.EPOLLIN)
        else :
           print "发送数据：" , data , "客户端：" , socket.getpeername()
           #发送数据
           socket.send(msg)
#在epoll中注销服务端文件句柄
epoll.unregister(serversocket.fileno())
#关闭epoll
epoll.close()
#关闭服务器socket
serversocket.close()

클라이언트 코드:

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
import socket
#创建客户端socket对象
clientsocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#服务端IP地址和端口号元组
server_address = ('127.0.0.1',8888)
#客户端连接指定的IP地址和端口号
clientsocket.connect(server_address)
while True:
    #输入数据
    data = raw_input('please input:')
    #客户端发送数据
    clientsocket.sendall(data)
    #客户端接收数据
    server_data = clientsocket.recv(1024)
    print '客户端收到的数据：'server_data
    #关闭客户端socket
    clientsocket.close()

로 반환합니다.

위 내용은 Python 네트워크 프로그래밍 학습 IO 멀티플렉싱에 대한 epoll 소개의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!