深入理解python中的select模块(深入浅出python)

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简介

Python中的select模块专注于I/O多路复用，提供了select poll epoll三个方法(其中后两个在Linux中可用，windows仅支持select)，另外也提供了kqueue方法(freeBSD系统)

select方法

进程指定内核监听哪些文件描述符(最多监听个fd)的哪些事件，当没有文件描述符事件发生时，进程被阻塞；当一个或者多个文件描述符事件发生时，进程被唤醒。

当我们调用select()时：

　　1、上下文切换转换为内核态

　　2、将fd从用户空间复制到内核空间

　　3、内核遍历所有fd，查看其对应事件是否发生

　　4、如果没发生，将进程阻塞，当设备驱动产生中断或者timeout时间后，将进程唤醒，再次进行遍历

　　5、返回遍历后的fd

　　6、将fd从内核空间复制到用户空间

fd:file descriptor 文件描述符

参数： 可接受四个参数（前三个必须）

返回值：三个列表

select方法用来监视文件描述符(当文件描述符条件不满足时，select会阻塞)，当某个文件描述符状态改变后，会返回三个列表

1、当参数1 序列中的fd满足“可读”条件时，则获取发生变化的fd并添加到fd_r_list中

2、当参数2 序列中含有fd时，则将该序列中所有的fd添加到 fd_w_list中

3、当参数3 序列中的fd发生错误时，则将该发生错误的fd添加到 fd_e_list中

4、当超时时间为空，则select会一直阻塞，直到监听的句柄发生变化

当超时时间 ＝ n(正整数)时，那么如果监听的句柄均无任何变化，则select会阻塞n秒，之后返回三个空列表，如果监听的句柄有变化，则直接执行。

实例：利用select实现一个可并发的服务端

在服务端我们可以看到，我们需要不停的调用select， 这就意味着：

　　1 当文件描述符过多时，文件描述符在用户空间与内核空间进行copy会很费时

　　2 当文件描述符过多时，内核对文件描述符的遍历也很浪费时间

　　3 select最大仅仅支持个文件描述符

poll与select相差不大，本文不作介绍

epoll方法：

epoll很好的改进了select：

　　1、epoll的解决方案在epoll_ctl函数中。每次注册新的事件到epoll句柄中时，会把所有的fd拷贝进内核，而不是在epoll_wait的时候重复拷贝。epoll保证了每个fd在整个过程中只会拷贝一次。

　　2、epoll会在epoll_ctl时把指定的fd遍历一遍（这一遍必不可少）并为每个fd指定一个回调函数，当设备就绪，唤醒等待队列上的等待者时，就会调用这个回调函数，而这个回调函数会把就绪的fd加入一个就绪链表。epoll_wait的工作实际上就是在这个就绪链表中查看有没有就绪的fd

　　3、epoll对文件描述符没有额外限制

事件：

水平触发和边缘触发：

Level_triggered(水平触发，有时也称条件触发)：当被监控的文件描述符上有可读写事件发生时，epoll.poll()会通知处理程序去读写。如果这次没有把数据一次性全部读写完(如读写缓冲区太小)，那么下次调用 epoll.poll()时，它还会通知你在上没读写完的文件描述符上继续读写，当然如果你一直不去读写，它会一直通知你！！！如果系统中有大量你不需要读写的就绪文件描述符，而它们每次都会返回，这样会大大降低处理程序检索自己关心的就绪文件描述符的效率！！！ 优点很明显：稳定可靠

Edge_triggered(边缘触发，有时也称状态触发)：当被监控的文件描述符上有可读写事件发生时，epoll.poll()会通知处理程序去读写。如果这次没有把数据全部读写完(如读写缓冲区太小)，那么下次调用epoll.poll()时，它不会通知你，也就是它只会通知你一次，直到该文件描述符上出现第二次可读写事件才会通知你！！！这种模式比水平触发效率高，系统不会充斥大量你不关心的就绪文件描述符！！！缺点：某些条件下不可靠

epoll实例：

总结