IO简介

IO   input   output
在内存中存在数据交换的操作都可以认为是IO操作
和终端交互 ： input   print
和磁盘交互 ： read  write
和网络交互 ： recv   send

IO密集型程序：在程序执行过程中存在大量IO操作，而cpu运算操作较少。消耗cpu较少，运行效率较低

计算密集型程序（cpu密集型程序）：在程序执行中cpu运算较多，IO操作相对较少。消耗cpu大，运行速度快

IO分类

阻塞IO 非阻塞IO IO多路复用

阻塞IO

阻塞IO是IO的默认形态，是效率较低的一种IO情形。

阻塞情况
* 因为某种条件没有达成造成的阻塞
  e.g.  accept   input   recv
* 处理IO数据传输时间较长形成的阻塞
  e.g.  网络传输过程，文件读写过程

非阻塞IO

通过修改IO事件的属性，使其变为非阻塞状态。（让一些条件阻塞函数不再阻塞）

非阻塞IO往往和循环判断一起使用

  s.setblocking(False)
  将套接字设置为非阻塞状态

超时检测
将原本阻塞的函数设置一个最长阻塞时间。如果时间内条件达成则正常运行，如果仍然阻塞则视为超时，继续向下运行或产生异常

s.settimeout(sec)
设置套接字的超时时间

IO多路复用

定义：同时监控多个IO事件，当哪个IO事件准备就绪就执行哪个IO事件。以此形成可用同时操作多个IO的并发行为，避免一个IO阻塞，造成所有IO都无法执行。

IO准备就绪：是一种IO必然要发生的临界状态

IO多路复用的编程实现
1. 将IO设置为关注IO
2. 将关注IO提交给内核监测
3. 处理内核给我们反馈的准备就绪的IO

具体方案：
select —》 windows linux unix
poll --》 linux unix
epoll --》 linux unix

select

import  select

rs,ws,xs = select(rlist, wlist, xlist[, timeout])
功能： 监控IO事件，阻塞等待IO事件发生
参数： rlist   列表   存放我们监控等待处理的IO事件
       wlist   列表   存放我们要主动操作的IO事件
       xlist   列表   我们要关注出错处理的IO事件
       timeout  超时时间
返回值：rs  列表   rlist中准备就绪的IO
        ws  列表   wlist中准备就绪的IO
	xs  列表   xlist中准备就绪的IO

注意：

wlist中如果有IO事件则select立即回返回为ws

在处理IO过程中不要处理一个客户端长期占有服务端使服务端无法运行到select的情况

IO多路复用占用计算机资源少，io效率高

位运算

整数按照二进制位进行运算
& 按位与 | 按位或 ^ 按位异或
<< 左移 >> 右移

11 1011
14 1110

& 1010 一0则0
| 1111 一1则1
^ 0101 相同为0不同为1

11 << 2 101100
14 >> 2 11

poll

1.创建poll对象
p = select.poll()
2.添加注册事件
p.register(s,POLLIN | POLLERR)

POLLIN   POLLOUT  POLLERR  POLLHUP  POLLNVAL
rlist    wlist    xlist    断开     无效数据

p.unregister(s) 从关注事件中移除

3. 阻塞等待IO发生
events = p.poll()
功能 ： 阻塞等待IO发生
返回值 ： events 是一个列表，列表中给每一个元素都是一个元组，代表一个发生的IO事件
[(fileno,                event),(),()....]
就绪IO的文件描述符    具体就绪事件

* 需要通过文件描述符（fileno）找到对应的IO对象
  {s.fileno() : s}

4. 处理具体的IO

来源：https://blog.csdn.net/qq_43959027/article/details/102754405

标签

select

多路复用