Python select及selectors模块概念用法详解

Python select及selectors模块概念用法详解

什么是select？

select是一个 Unix 系统中用来实现I/O多路复用的函数。I/O多路复用指的是通过一种机制，使得一个进程能够监视多个文件描述符，一旦某个文件描述符就绪（一般是读写就绪），能够通知程序进行相应的操作。

select有三个参数，第一个参数是所监视的文件描述符集合，它告诉select去监视哪些文件描述符；第二个参数是一个输出参数，告诉我们哪些文件描述符已经就绪；第三个参数是超时时间，如果在该时间内没有任何文件描述符就绪，select函数返回。

Python中select模块的使用

在Python中，可以通过select模块来使用select函数。下面是一个简单的示例代码：

import select
import socket

s_sock = socket.socket()
s_sock.bind(('127.0.0.1', 8888))
s_sock.listen(5)
inputs = [s_sock]

while True:
    rlist, wlist, elist = select.select(inputs, [], [])
    for r in rlist:
        if r == s_sock:
            conn_sock, addr = s_sock.accept()
            inputs.append(conn_sock)
        else:
            data = r.recv(1024)
            if not data:
                inputs.remove(r)
                r.close()
            else:
                r.sendall(data)

该代码中，我们创建了一个socket套接字并监听端口，接着通过select模块的select函数来监听该socket是否有客户端连接。如果连接成功，则将该连接的socket加入到inputs数组中，并继续监听socket。如果inputs中的某个socket有数据到达，则读取数据并发送回去。

什么是selectors？

selectors是Python标准库中封装了select、epoll、kqueue等系统调用的高级I/O多路复用模块。

selectors模块提供了一个Selector的类，该类实现了select的常用功能，并对其进行了封装和优化。

selectors的使用

下面是一个使用selectors模块的示例代码：

import selectors
import socket

sel = selectors.DefaultSelector()
s_sock = socket.socket()
s_sock.bind(('127.0.0.1', 8888))
s_sock.listen(5)
sel.register(s_sock, selectors.EVENT_READ, data=None)

while True:
    events = sel.select()
    for key, mask in events:
        if key.data is None:
            conn_sock, addr = s_sock.accept()
            sel.register(conn_sock, selectors.EVENT_READ, data=b'')
        else:
            sock = key.fileobj
            data = sock.recv(1024)
            if not data:
                sel.unregister(sock)
                sock.close()
            else:
                sock.sendall(data)

该代码通过selectors模块创建了一个Selector对象，并将socket加入到监听队列中。在循环中，通过select方法获取到有事件的socket并处理。

示例说明

示例一

上面的第一个示例代码是一个简单的socket服务端，监听端口并处理客户端连接和数据传输。通过使用select模块，可以实现该服务端按照I/O多路复用的方式处理多个连接。

示例二

上面的第二个示例代码同样是一个socket服务端，但是使用的是selectors模块。相比于第一个示例代码，selectors模块提供了更加高级的I/O多路复用机制，并对select进行了优化。