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目錄
異步編程：...1
同步、異步：...1
阻塞、非阻塞：...2
同步、異步與阻塞、非阻塞區(qū)別：...2
聯(lián)系：...2
IO模型...2
py中的IO ?multiplexing——selectors：...5
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你做完了，我才能做，同步，串行；我讓你打飯，你不打好給我，我不走開(kāi)，直到你打飯給了我；
你做你的，我做我的，異步，步調(diào)不一致；我讓你打飯，你正打著，我不等你，但我會(huì)盯著你，你打完我過(guò)來(lái)拿走，異步并不保證多長(zhǎng)時(shí)間打完飯；
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函數(shù)或方法調(diào)用的時(shí)候，被調(diào)用者是否得到最終結(jié)果；
直接得到最終結(jié)果的，就是同步調(diào)用；
不直接得到最終結(jié)果的，就是異步調(diào)用；
某一方法是否在這個(gè)方法調(diào)用完時(shí)，是否能獲得最終結(jié)果；
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同步、異步區(qū)別：
同步，一直要執(zhí)行到返回結(jié)果；
異步，直接返回了，但不是最終結(jié)果，調(diào)用者不能通過(guò)這種調(diào)用得到結(jié)果，還要通過(guò)被調(diào)用者，使用其它方式通知調(diào)用者，來(lái)取回最終結(jié)果；
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函數(shù)或方法調(diào)用時(shí)，是否立刻返回；
不立即返回，就是阻塞調(diào)用；
立即返回，就是非阻塞調(diào)用；
time.sleep()和event.wait()，event.wait()要優(yōu)于time.sleep()，wait會(huì)主動(dòng)讓出時(shí)間片，其它線程可以被調(diào)度，而sleep會(huì)占用時(shí)間片不讓出；
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它們不相關(guān)；
同步、異步，強(qiáng)調(diào)的是結(jié)果；
阻塞、非阻塞強(qiáng)調(diào)的是時(shí)間，是否等待；
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注：調(diào)用者、被調(diào)用者；
同步阻塞，我啥事不干，就等你打飯給我，打飯是結(jié)果，而且我啥事不干一直等；
同步非阻塞，我等著你打飯給我，但我可以玩手機(jī)、看電視，打飯是結(jié)果，但我不一直等；
異步阻塞，我要打飯，你說(shuō)等叫號(hào)，并沒(méi)有返回飯給我，我啥事不干，就等著飯好了你叫我，叫號(hào)；
異步非阻塞，我要打飯，你說(shuō)等叫號(hào)，并沒(méi)有返回飯給我，我在旁邊玩手機(jī)、看電視，飯打好了你叫我；
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同步IO、異步IO、IO多路復(fù)用：
IO過(guò)程分2階段：
數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段，內(nèi)核從輸入設(shè)備讀寫(xiě)數(shù)據(jù)（淘米、放鍋里煮）；
內(nèi)核空間復(fù)制回用戶(hù)進(jìn)程緩沖區(qū)階段，進(jìn)程從內(nèi)核復(fù)制數(shù)據(jù)（盛飯，從內(nèi)核這個(gè)飯鍋里把飯裝到碗里來(lái)）；
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注：
sendfile，disk緩沖區(qū)-->內(nèi)核緩沖區(qū)（網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū))-->發(fā)出；
0拷貝，網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)上有disk緩沖區(qū)的快捷方式，直接從disk緩沖區(qū)發(fā)出；
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sync同步IO模型：
阻塞IO、非阻塞IO、IO多路復(fù)用；
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阻塞IO，sync blocking IO：
進(jìn)程等待（阻塞），直到讀寫(xiě)完成，全程等待；
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非阻塞IO，sync non-blocking IO：
進(jìn)程調(diào)用read操作，如果IO設(shè)備沒(méi)有準(zhǔn)備好，立即返回ERROR，進(jìn)程不阻塞，用戶(hù)可以再次發(fā)起系統(tǒng)調(diào)用，如果內(nèi)核已準(zhǔn)備好，就阻塞，然后復(fù)制數(shù)據(jù)到用戶(hù)空間；
第1階段數(shù)據(jù)沒(méi)有準(zhǔn)備好，就先忙別的，等會(huì)再來(lái)看看，檢查數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好了的過(guò)程是非阻塞；systemcall后返回的是異常，直到return OK；
第2階段是阻塞（sync blocking）的，即內(nèi)核空間和用戶(hù)空間之間復(fù)制數(shù)據(jù)是阻塞的；
淘米、煮飯我不等，我去玩會(huì)，盛飯過(guò)程我等著你裝好飯，但是要等到盛好飯才算完事，這是同步的，結(jié)果就是盛好飯；
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IO多路復(fù)用，multiplexing：
同時(shí)監(jiān)控多個(gè)IO，有一個(gè)準(zhǔn)備好了，就不需要等了，開(kāi)始處理，提高同時(shí)處理IO的能力；同時(shí)多路在等，而不是等完一個(gè)再等下一個(gè)；2個(gè)階段均是sync blocking；
select，所有平臺(tái)支持，poll是select的升級(jí)；
epoll，linux kernel2.5+支持，對(duì)select和poll的增強(qiáng)，在監(jiān)視的基礎(chǔ)上，增加回調(diào)機(jī)制（通知機(jī)制）；BSD、MAC的kqueue；win的iocp；
通常用multiplexing；
以select為例，將關(guān)注的IO操作告訴select函數(shù)并調(diào)用，進(jìn)程阻塞，內(nèi)核監(jiān)視select關(guān)注的fd文件描述符，被關(guān)注的任何一個(gè)fd對(duì)應(yīng)的IO準(zhǔn)備好了數(shù)據(jù)，select返回，在使用read將數(shù)據(jù)復(fù)制到用戶(hù)進(jìn)程；
例，食堂供應(yīng)很多菜（眾多的IO），你需要吃某三菜一湯，大師傅（OS）說(shuō)要現(xiàn)做，需要等，你只好等待，其中一樣菜好了，大師傅叫你過(guò)來(lái)，你得自己找找看哪一樣菜好了，請(qǐng)服務(wù)員把做好的菜打給你，而epoll是有菜準(zhǔn)備好了，大師傅喊你去幾號(hào)窗口直接打菜，不用自己找菜了；
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async異步IO：
linux的aio系統(tǒng)調(diào)用，從kernel version2.6開(kāi)始支持；
2階段都是異步，高并發(fā)時(shí)用；
進(jìn)程發(fā)起異步IO請(qǐng)求，立即返回，內(nèi)核完成IO的兩個(gè)階段，內(nèi)核給進(jìn)程發(fā)一個(gè)信號(hào)；
例，來(lái)打飯，跟大師傅說(shuō)飯好了叫我，飯菜準(zhǔn)備好了，窗口服務(wù)員把飯盛好了打電話叫你，兩階段都是異步的，在整個(gè)過(guò)程中，進(jìn)程都可以忙別的，等好了才過(guò)來(lái)；
例，今天不想出去到飯店吃了，點(diǎn)外賣(mài)，飯菜在飯店做好了（第1階段），快遞員把飯送到你家門(mén)口（第2階段）；
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select庫(kù)：
實(shí)現(xiàn)了select、poll系統(tǒng)調(diào)用，部分實(shí)現(xiàn)了epoll；
是底層的IO多路復(fù)用模塊，類(lèi)似網(wǎng)絡(luò)編程的socket；
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開(kāi)發(fā)中選擇：
1、完全跨平臺(tái)，使用select、poll，但性能較差；
2、針對(duì)不同OS自行選擇支持的技術(shù)，這樣做會(huì)提高IO處理的性能；
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selectors庫(kù)：
py3.4提供，高級(jí)IO復(fù)用庫(kù)；
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類(lèi)層次結(jié)構(gòu)：
BaseSelector
???????? SelectSelector
???????? PollSelector
???????? EpollSelector
???????? DevpollSelector
???????? KqueueSelector
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selectors.DefaultSelector()，返回當(dāng)前平臺(tái)最有效、性能最高的實(shí)現(xiàn)；
但，此庫(kù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)win的iocp，將自動(dòng)退化為select；
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class BaseSelector(metaclass=ABCMeta):
??? @abstractmethod
??? def register(self, fileobj, events, data=None):?? #fileobj，被監(jiān)視文件對(duì)象，如socket對(duì)象；events，該文件對(duì)象必須等待的事件；data，可選，與此文件對(duì)象相關(guān)聯(lián)的不透明數(shù)據(jù)，如，可用來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)客戶(hù)端的會(huì)話ID，本例中關(guān)聯(lián)方法，就是讓selector干什么事，可以是任意對(duì)象，如果是函數(shù)類(lèi)似回調(diào)
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events常量：
EVENT_READ，可讀0x01，內(nèi)核已準(zhǔn)備好輸入輸出設(shè)備，可以開(kāi)始讀了；
EVENT_WRITE，可寫(xiě)0x10，內(nèi)核已準(zhǔn)備好，可以往里寫(xiě)了；
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注：
# generic events, that must be mapped to implementation-specific ones
EVENT_READ = (1 << 0)
EVENT_WRITE = (1 << 1)
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單線程+selectors，單線程下用selectors而不用多線程，條件不滿足不能轉(zhuǎn)為就緒態(tài)，則不會(huì)被cpu調(diào)度；
多線程+阻塞，在OS中多了線程資源而已；
selectors可解決網(wǎng)絡(luò)IO、文件IO；
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例：
selector = selectors.DefaultSelector()
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def accept(sock: socket.socket):
??? conn, addrinfo = sock.accept()
??? conn.setblocking(False)
??? selector.register(conn, selectors.EVENT_READ, recv)
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def recv(conn: socket.socket):
??? data = conn.recv(1024).strip().decode()
??? print(data)
??? msg = 'ack: {}'.format(data)
??? conn.send(msg.encode())
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sock = socket.socket()
addr = ('127.0.0.1', 9999)
sock.bind(addr)
sock.listen()
sock.setblocking(False)
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e = threading.Event()
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key = selector.register(sock, selectors.EVENT_READ, accept)
print(key)
?
while not e.is_set():
??? events = selector.select()
??? if events:
??????? print(type(events))
?????????????????? print(events)
??? for key,mask in events:
??????? print(key, mask)
??????? callback = key.data
??????? callback(key.fileobj)
輸出：
SelectorKey(fileobj=
[(SelectorKey(fileobj=
SelectorKey(fileobj=
[(SelectorKey(fileobj=
SelectorKey(fileobj=
nimeide
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例：
ChatServer改為IO多路復(fù)用方式；
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注：
if mask == selectors.EVENT_READ:?? #不嚴(yán)格
if (mask & selectors.EVENT_READ) == selectors.EVENT_READ:?? #嚴(yán)格寫(xiě)法，如果r和w同時(shí)滿足，進(jìn)來(lái)3則不作處理
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