net學習筆記3

IO input output

在內存中存在數據交換的操作可以任務是IO操作（輸入輸出）
e.g.

內存和磁盤進行數據交換：文件的讀寫，數據庫更新
內存和終端數據交換：input ; print ; sys.stdin;sys.stdout;sys.stderr
內存和網絡數據的交換：網絡鏈接 recv;send;recvfrom

IO密集型程序：程序中執行中由大量的IO操作，而較少的cpu運算操作;消耗cpu較少，IO運行時間長

CPU（計算）密集型程序：程序中存在大量的cpu運算，IO操作較少，消耗cpu大

IO分類
- 阻塞IO：
程序運行中遇到IO條件沒有達成或者傳輸過程較慢的情況會出現阻塞狀態;IO最簡單的邏輯情形，也是默認狀態。---->效率低的IO形態
阻塞情況：
×因爲某種IO條件沒有達到形成阻塞：e.g.、accept、recv、recvfrom、input
×處理IO事件的時候耗時較長形成阻塞：e.g.、文件讀寫過程，網絡數據發送過程

非阻塞IO：在程序運行中遇到IO的情形不讓其產生阻塞
×實現手段：改變IO事件的屬性，讓其變爲非阻塞
×通常會和循環一起使用，進行條件的循環監控
s.setblocking(False)
功能：將套接字設置爲非堵塞
參數：默認爲堵塞狀態，設置爲False則爲非阻塞
超時檢測:將原本阻塞的函數，設置一個阻塞的最長時間，在時間內如果仍然阻塞則不再等待
s.settimeout(sec)
功能：設置套接字的超時時間
參數：時間(秒)

- IO多路複用:
×定義：通過一個監測，可以同時監控多個IO事件的行爲，當那個IO事件可以執行，即讓這個IO事件發生
×IO事件就緒：IO事件即將發生的一個臨界狀態
1.在程序中存在的IO事件中選擇要檢測的
2.創建檢測，將檢測的IO時間註冊
3.等待檢測的IO事件發生，判斷是什麼IO事件
4.處理響應的IO
import select
select -->windows\linux\unix
poll -->linux\unix
epoll -->linux\unix

rs,ws,xs = select(rlist,wlist,xlist[,timeout])
功能:監控IO事件，阻塞等待監控的IO時間發生
參數：

rlist 列表：存放我們需要等待處理的IO
wlist 列表：存放我們想主動處理的IO
xlist 列表：存放出錯希望去處理的IO
timeout 超時檢測
返回值：
rs：rlist中準備就緒的IO
ws：wlist中準備就緒的IO
xs：xlist中準備就緒的IO

from socket import *
from select import select

s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
s.bind(("192.168.0.106",8888))
s.listen(1024)

rlist = [s]
wlist = []
xlist = [s]

while True:
    print("等待IO發生")
    rs,ws,xs = select(rlist,wlist,xlist)
    for r in rs:
        if r is s:
            connfd,addr = rs[0].accept()
            print("Connet from ",addr)
            rlist.append(connfd)
        #表示客戶端連接套接字準備就緒
        else:
            data = r.recv(1024)
            if not data:
                #從關注列表移除
                rlist.remove(r)
                r.close()
            else:
                print("Recevie:",data.decode())
                #將套接字放入wlist
                wlist.append(r)
                #ie your message!")
    for w in ws:
        w.send("這是一條回覆消息".encode())
        wlist.remove(w)
    for x in xs:
        if x is s:
            s.close()

#poll
from socket import *
from select import *

s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
s.bind(("192.168.0.106",8888))
s.listen(1024)

#創建poll對象
p = poll()
#創建地圖
fdmap = {s.fileno():s}

#添加關注
p.register(s,POLLIN|POLLERR)

while True:
    #進行IO監控
    #[(fileno,event),(),...]
    events = p.poll()
    for fd,event in events:
        if fd == s.fileno():
            #從地圖中找到fd對應的對象
            c,addr = fdmap[fd].accept()
            #註冊新的IO維護地圖
            p.register(c,POLLIN)
            fdmap[c.fileno()] = c

        else:
            data = fdmap[fd].recv(1024)
            if not data:
                p.unregister(fd)    #從
                fdmap[fd].close()
                del fdmap[fd]   #從地圖刪除
            else:
                print(data.decode())
                fdmap[fd].send('收到了'.encode())

#epoll
from socket import *
from select import *

s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
s.bind(("192.168.0.106",8888))
s.listen(1024)

#創建epoll對象
p = epoll()
#創建地圖
fdmap = {s.fileno():s}

#添加關注
p.register(s,EPOLLIN|EPOLLERR)

while True:
    #進行IO監控
    #[(fileno,event),(),...]
    events = p.poll()
    for fd,event in events:
        if fd == s.fileno():
            #從地圖中找到fd對應的對象
            c,addr = fdmap[fd].accept()
            #註冊新的IO維護地圖
            p.register(c,EPOLLIN)
            fdmap[c.fileno()] = c

        else:
            data = fdmap[fd].recv(1024)
            if not data:
                p.unregister(fd)    #從
                fdmap[fd].close()
                del fdmap[fd]   #從地圖刪除
            else:
                print(data.decode())
                fdmap[fd].send('收到了'.encode())

區別：
epoll 效率要高於select和poll
epoll 的觸發機制要多—>EPOLLET(邊緣觸發)

- 事件驅動IO
- 異步IO

本地套接字
cookie
linux下文件類型
b(塊設備文件) c(字符設備文件)
d(目錄) -(普通文件) l(鏈接文件)
s(套接字文件) p(管道文件)
作用：用於本地不同程序之間進行數據傳輸

本地套接字創建流程
1.創建套接字對象
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
2.綁定套接字文件，如果文件不存在則自動創建
sockfd.bind(file)
3.監聽
listen
4.消息收發
recv、send

os.path.exists(file)
功能：判斷一個文件是否存在
參數：文件
返回值：存在True 不存在 False

os.remove()
os.unlink()
功能：刪除一個文件
參數：要刪除的文件

網絡基礎總結

理論

1.OSI七層模型， tcp/ip模型
2.tcp 和UDP的區別特徵
3.三次握手和四次揮手的過程
4.什麼是IO多路複用，IO的基本形態
5.套接字的種類，套接字的類型區別

程序實踐：
1.TCP套接字傳輸的基本模型
2.UDP套接字傳輸的基本類型
3.IO多路複用select、poll的使用
4.http協議基本原理的實現

IO input output

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