利用Python的SocketServer框架编写网络服务程序

1.前言:

虽说用Python编写简单的网络程序很方便,但复杂一点的网络程序还是用现成的框架比较好。这样就可以专心事务逻辑,而不是套接字的各种细节。SocketServer模块简化了编写网络服务程序的任务。同时SocketServer模块也是Python标准库中很多服务器框架的基础。

2.网络服务类:

SocketServer提供了4个基本的服务类:

TCPServer针对TCP套接字流

UDPServer针对UDP数据报套接字

UnixStreamServer和UnixDatagramServer针对UNIX域套接字,不常用。

它们的继承关系如下:

+------------+

| BaseServer |

+------------+

     |

     v

+-----------+        +------------------+

| TCPServer |------->| UnixStreamServer |

+-----------+        +------------------+

     |

     v

+-----------+        +--------------------+

| UDPServer |------->| UnixDatagramServer |

+-----------+        +--------------------+

2.1异步处理:

这个四个服务类都是同步处理请求的。一个请求没处理完不能处理下一个请求。要想支持异步模型,可以利用多继承让server类继承ForkingMixIn 或 ThreadingMixIn mix-in classes。

ForkingMixIn利用多进程(分叉)实现异步。

ThreadingMixIn利用多线程实现异步。

3.请求处理类:

要实现一项服务,还必须派生一个handler class请求处理类,并重写父类的handle()方法。handle方法就是用来专门是处理请求的。该模块是通过服务类和请求处理类组合来处理请求的。

SocketServer模块提供的请求处理类有BaseRequestHandler,以及它的派生类StreamRequestHandler和DatagramRequestHandler。从名字看出可以一个处理流式套接字,一个处理数据报套接字。

4.总结用SocketServer创建一个服务的步骤:

1.创建一个request handler class(请求处理类),继承自BaseRequestHandler class并重写它的handle()方法,该方法将处理到的请求。

2.实例化一个server class对象,并将服务的地址和之前创建的request handler class传递给它。

3.调用server class对象的handle_request() 或 serve_forever()方法来开始处理请求。

一个基于SocketServer的服务器示例:

from SocketServer import TCPServer,StreamRequestHandler
#定义请求处理类
class Handler(StreamRequestHandler):
def handle(self):
addr = self.request.getpeername()
print 'Got connection from ',addr
self.wfile.write('Thank you for connecting')
server = TCPServer(('',1234), handler)#实例化服务类对象
server.server_forever()#开启服务


5.实现异步,支持多连接

前面介绍服务类时提到过,四个基本的服务类默认是同步模型的。要想支持异步可以利用多继承从ForkingMixIn 或ThreadingMixInmix-in classes和一个基本的服务类继承来定义一个支持异步的服务类。比如:

class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

ForkingMixIn 要考虑进程间的通信。ThreadingMixIn要考虑线程访问同一变量时的同步和互斥。

一个使用了多线程处理的服务器示例:

from SocketServer import TCPServer, ThreadingMixIn, StreamRequestHandler
#定义支持多线程的服务类,注意是多继承
class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass
#定义请求处理类
class Handler(StreamRequestHandler):
def handle(self):
addr = self.request.getpeername()
print 'Got connection from ',addr
self.wfile.write('Thank you for connection')
server = Server(('', 1234), Handler)#实例化服务类
server.serve_forever()#开启服务



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