Монтаж розеток в блоке: как подключить, специфика и схемы установки

- документация по Python 2.7.18

Автор

Гордон Макмиллан

Аннотация

Розетки используются практически повсеместно, но являются одними из самых серьезных неправильно поняли технологии вокруг. Это 10 000-футовый обзор розеток. Это на самом деле не учебник - вам все равно придется потрудиться в рабочем состоянии. Это не покрывает тонкости (и их много), но Я надеюсь, что это даст вам достаточно опыта, чтобы начать использовать их прилично.

Розетки

Я собираюсь говорить только о сокетах INET, но они составляют как минимум 99% розетки в использовании. И я буду говорить только о сокетах STREAM - если только вы знать, что вы делаете (в этом случае это HOWTO не для вас!), вы получите лучшее поведение и производительность от сокета STREAM, чем все остальное. я буду попытаться выяснить тайну сокета, а также некоторые советы о том, как работа с блокирующими и неблокирующими розетками. Но я начну с разговора о блокировка розеток.Вам нужно знать, как они работают, прежде чем иметь дело с неблокирующие розетки.

Часть проблемы с пониманием этих вещей в том, что «сокет» может означать количество слегка разных вещей, в зависимости от контекста. Итак, во-первых, давайте сделаем Различие между «клиентским» сокетом - конечной точкой разговора и «Серверный» сокет, который больше похож на оператора коммутатора. Клиент приложение (например, ваш браузер) использует исключительно «клиентские» сокеты; веб-сервер, с которым он говорит, использует как «серверные», так и «клиентские» сокеты.

История

Из различных форм МПК , розетки, безусловно, самые популярные. На любой платформе есть скорее всего, будут другие формы IPC, которые быстрее, но для кроссплатформенное общение, розетки - это единственная игра в городе.

Они были изобретены в Беркли как часть аромата BSD Unix. Они распространяются как лесной пожар с интернетом. Недаром - комбинация розеток с INET невероятно легко разговаривать с произвольными машинами по всему миру (по крайней мере, по сравнению с другими схемами).

Создание сокета

Грубо говоря, когда вы нажали на ссылку, которая привела вас на эту страницу, Ваш браузер сделал что-то вроде следующего:

 # создать INET, STREAMing сокет
s = socket.socket (
    socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# сейчас подключаться к веб-серверу через порт 80
# - нормальный http порт
s.connect (("www.mcmillan-inc.com", 80))
 

Когда connect завершен, сокет s может быть использован для отправки в запросе на текст страницы.Тот же сокет будет читать ответить, а затем быть уничтоженным. Это верно, уничтожено. Клиентские розетки обычно используются только для одного обмена (или небольшого набора последовательных обмены).

То, что происходит на веб-сервере, немного сложнее. Во-первых, веб-сервер создает «сокет сервера»:

 # создать INET, STREAMing сокет
serversocket = socket.socket (
    socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# привязать сокет к общедоступному хосту,
# и известный порт
serversocket.bind ((розетка.gethostname (), 80))
# стать сокетом сервера
serversocket.listen (5)
 

Обратите внимание на пару вещей: мы использовали socket.gethostname () , чтобы сокет будет виден внешнему миру. Если бы мы использовали s.bind (('localhost', 80)) или s.bind (('127.0.0.1', 80)) у нас все еще будет "серверный" сокет, но тот, который был виден только внутри той же машины. s.bind (('', 80)) указывает, что сокет доступен по любому адресу, с которым работает машина иметь.

Второе, на что следует обратить внимание: порты с низким номером обычно резервируются для «хорошо известных» услуги (HTTP, SNMP и т. д.). Если вы играете вокруг, используйте хороший высокий номер (4 цифр).

Наконец, аргумент listen сообщает библиотеке сокетов, что мы хотим, чтобы поставьте в очередь до 5 запросов на подключение (обычно максимум), прежде чем отказаться соединения. Если остальная часть кода написана правильно, этого должно быть достаточно.

Теперь, когда у нас есть «серверный» сокет, прослушивающий порт 80, мы можем войти в основная часть веб-сервера:

 пока 1:
    # принимать соединения извне
    (clientocket, address) = серверный сокет.принимаем ()
    # сделаем что-нибудь с clientocket
    # в этом случае мы представим, что это многопоточный сервер
    ct = client_thread (clientocket)
    ct.run ()
 

Существует три основных способа работы этого цикла: отправка поток для обработки clientocket , создайте новый процесс для обработки clientocket или реструктурируйте это приложение, чтобы использовать неблокирующие сокеты, и мультиплекс между нашим «серверным» сокетом и любым активным клиентом или сокетом с использованием выберите .Подробнее об этом позже. Теперь важно понять это: это все , что делает «серверный» сокет. Он не отправляет никаких данных. Это не получить любые данные. Он просто производит «клиентские» сокеты. Каждое клиентовоценка создан в ответ на то, что другой «клиентский» сокет выполняет connect () к хост и порт, к которому мы привязаны. Как только мы создали клиентов, а потом , мы вернитесь к прослушиванию для большего количества соединений. Два «клиента» могут свободно общаться в чате вверх - они используют какой-то динамически распределенный порт, который будет перезагружен при разговор заканчивается.

МПК

Если вам нужен быстрый IPC между двумя процессами на одной машине, вы должны изучить любую форму разделяемой памяти, которую предлагает платформа. Простой протокол на основе вокруг общей памяти и блокировок или семафоров - самый быстрый метод.

Если вы решили использовать сокеты, привяжите «серверный» сокет к «localhost» . На на большинстве платформ это будет проходить через пару слоев сети код и быть немного быстрее.

с помощью сокета

Первое, что нужно отметить, это то, что веб-браузер «клиент» и веб-разъем «клиентский» сокет сервера - идентичные звери.То есть это «одноранговый» разговор. Или, иначе говоря, , как дизайнер, вам придется решить, какие правила этикета для разговора . Обычно connect ing socket запускает разговор, отправив запрос или возможно вход. Но это дизайнерское решение - это не правило розеток.

Теперь есть два набора глаголов для общения. Вы можете использовать отправить и recv , или вы можете превратить ваш клиентский сокет в зверя, похожего на файл и используйте , читайте и , пишите .Последний способ, которым Java представляет свои сокеты. Я не буду говорить об этом здесь, кроме как предупредить вас, что вам нужно использовать флеш на розетках. Это буферизованные «файлы», и распространенной ошибкой является написать что-то, а затем прочитать для ответа. Без флеш в там, вы можете ждать ответа вечно, потому что запрос все еще может быть в ваш выходной буфер.

Теперь мы подошли к главному камню преткновения - отправляют и работают в сети буферы.Они не обязательно обрабатывают все байты, которые вы передаете их (или ожидать от них), потому что их основное внимание уделяется обработке сети буферы. Обычно они возвращаются, когда соответствующие сетевые буферы были заполненный ( отправить ) или опустошенный ( recv ). Затем они говорят вам, сколько байтов они обрабатываются. Это ваша ответственность , чтобы позвонить им снова, пока ваше сообщение не имеет были полностью решены.

Когда recv возвращает 0 байтов, это означает, что другая сторона закрылась (или находится в процесс закрытия) связи.Вы больше не будете получать данные о это соединение. Когда-либо. Вы можете успешно отправлять данные; Я поговорю Подробнее об этом позже.

Протокол, такой как HTTP, использует сокет только для одной передачи. Клиент отправляет запрос, затем читает ответ. Это оно. Сокет отбрасывается. Это означает, что клиент может определить конец ответа, получив 0 байтов.

Но если вы планируете повторно использовать свой сокет для дальнейшей передачи, вам необходимо понять, что нет EOT на розетке. повторюсь: если розетка отправить или recv возвращает после обработки 0 байт соединение было сломана. Если соединение не нарушено , вы можете подождать recv навсегда, потому что сокет не скажет вам, что больше нечего читать (пока). Теперь, если вы немного подумаете об этом, вы поймете, Основная истина сокетов: сообщения должны быть фиксированной длины (yuck), или быть ограниченным (пожимание плечами), или указать, как долго они (намного лучше), или закончить отключив соединение .Выбор полностью за вами, (но некоторые способы правее других).

Если вы не хотите прерывать соединение, самое простое решение - фиксированное длина сообщения:

:
    только демонстрационный класс
      - закодировано для ясности, а не эффективности
    «»»

    def __init __ (self, sock = None):
        если носка нет
            self.sock = socket.socket (
                socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        еще:
            self.sock = носок

     

7.2.1 Объекты Socket

7.2.1 Объекты Socket

Объекты сокетов имеют следующие методы. За исключением makefile () они соответствуют системным вызовам Unix применимо к розеткам.

Принять соединение. Сокет должен быть привязан к адресу и прослушивать соединения. Возвращаемое значение представляет собой пару ( conn , адрес ) где conn - это новый объект сокета , который можно использовать для отправки и получать данные о соединении, а адрес является адресом привязанным к розетке на другом конце соединения.

Свяжите сокет с адресом . Сокет не должен быть уже связан. (Формат адреса зависит от семейства адресов - см. выше.) Примечание: Этот метод исторически принимал пару параметров для адресов AF_INET, а не только кортеж. Это никогда не было преднамеренным и больше не доступно в Python 2.0 и выше.

Закройте розетку. Все будущие операции с объектом сокета завершатся неудачно.Удаленный конец больше не будет получать данные (после сброса данных в очереди). Сокеты автоматически закрываются при сборке мусора.

Подключите к удаленной розетке по адресу , адрес . (Формат адреса зависит от семейства адресов - см. выше.) Примечание: Этот метод исторически принимал пару параметров для адресов AF_INET, а не только кортеж. Это никогда не было преднамеренным и больше не доступно в Python 20 и позже.

Вроде connect ( address ) , но возвращает индикатор ошибки вместо создания исключения для ошибок, возвращаемых уровнем C вызов connect () (другие проблемы, такие как "хост не найден") еще могут поднять исключения). Индикатор ошибки составляет 0 , если операция прошла успешно, в противном случае значение errno переменная. Это полезно для поддержки, например, асинхронных соединений. Примечание: Этот метод исторически принимал пару параметры для адресов AF_INET вместо только кортежа.Это никогда не было преднамеренным и больше не доступно в Python 2.0 и позже.

Вернуть файловый дескриптор сокета (маленькое целое число). Это полезно с помощью select.select ().

Вернуть удаленный адрес, к которому подключен сокет. Это например, полезно узнать номер порта удаленного сокета IPv4 / v6. (Формат возвращаемого адреса зависит от семейства адресов - см. выше.) В некоторых системах эта функция не поддерживается.

Вернуть собственный адрес сокета. Это полезно, чтобы узнать порт номер сокета IPv4 / v6, например. (Формат возвращаемого адреса зависит от семейства адресов - см. выше.)

getsockopt (

уровень, имя [, buflen ] )

Возвращает значение заданного параметра сокета (см. Справочную страницу Unix получает 9009 (2)).Нужные символические константы (SO_ * и т. Д.) Определены в этом модуле. Если Buflen отсутствует, предполагается целочисленная опция и ее целочисленное значение возвращается функцией. Если присутствует buflen , это указывает максимальная длина буфера, используемого для получения опции, и этот буфер возвращается в виде строки. Это до вызывающего абонента, чтобы декодировать содержимое буфера (см. опциональный встроенный модуль struct для способа декодирования структур C, закодированных как строки).

Прослушайте подключения к розетке.Задержка Аргумент указывает максимальное количество подключений в очереди и должно быть в минимум 1; максимальное значение зависит от системы (обычно 5).

makefile (

[ mode [, bufsize ] ] )

Вернуть файловый объект , связанный с сокетом. (Файловые объекты описаны в 2.3.8, «Файловые объекты».) Файловый объект ссылается на версию dup () ped дескриптор файла сокета, поэтому объект файла и объект сокета могут быть закрытый или сборка мусора самостоятельно.Розетка должна быть в режиме блокировки. Опциональный режим и аргументы bufsize интерпретируются так же, как встроенная функция file (); см. «Встроенные функции» (раздел 2.1) для получения дополнительной информации.

Получать данные из сокета. Возвращаемое значение представляет собой строку, представляющую данные получены. Максимальный объем данных, которые будут получены сразу указывается bufsize . Смотрите страницу руководства Unix recv (2) для значения необязательного аргумента флаги ; по умолчанию это ноль.

от (	bufsize [, флаги ] )

Получать данные из сокета. Возвращаемое значение - пара ( строка , адрес ) , где строка является строка представляет полученные данные, и адрес является адресом сокет отправки данных. Необязательный аргумент flags имеет то же значение, что и для recv () выше.(Формат адреса зависит от семейства адресов - см. Выше.)

Отправить данные в сокет. Гнездо должно быть подключено к удаленному разъем. Необязательный аргумент flags имеет то же значение, что и для recv () выше. Возвращает количество отправленных байтов. Приложения отвечают за проверку того, что все данные были отправлены; если только некоторые данные были переданы, приложение должно попытка доставки оставшихся данных.

Sendall (

строка [, флаги ] )

Отправить данные в сокет.Гнездо должно быть подключено к удаленному разъем. Необязательный аргумент flags имеет то же значение, что и для recv () выше. В отличие от send (), этот метод продолжается отправлять данные из строки , пока не будут отправлены все данные или происходит ошибка Нет возвращается в случае успеха. В случае ошибки исключение, и нет никакого способа определить, сколько данных, если есть, был успешно отправлен.

Sendto (

строка [, флаги ] , адрес )

Отправить данные в сокет.Розетка не должна быть подключена к удаленный сокет, так как целевой сокет указан адрес . Необязательный аргумент flags имеет такой же значение как для recv () выше. Вернуть количество отправленных байтов. (Формат адреса зависит от семейства адресов - см. Выше.)

Установить режим блокировки или неблокирования сокета: если , флаг равен 0, сокет установлен в неблокирующее, иначе в режим блокировки. Первоначально все розетки находятся в режиме блокировки.В неблокирующем режиме, если вызов recv () не находит никаких данных, или если вызов send () не может сразу избавиться от данных, ошибка исключение; в режиме блокировки звонки блокировать, пока они не могут продолжить. с.setblocking (0) эквивалентно с.settimeout (0) ; с.setblocking (1) эквивалентно с.settimeout (Нет) .

Установите тайм-аут на блокировку операций сокета. Значение аргумент может быть неотрицательным выражением с плавающей запятой, или Нет .Если поплавок учитывая, что последующие операции сокета увеличат время ожидания исключение, если период времени ожидания значение истек до Операция завершена. Установка времени ожидания Нет отключает таймауты при работе с сокетом. с.settimeout (0.0) эквивалентно с.setblocking (0) ; s.settimeout (Нет) эквивалентно s.setblocking (1) . Новое в версии 2.3.

Возвращает время ожидания в плавающих секундах, связанных с сокетом операций, или Нет , если время ожидания не установлено.Это отражает последний вызов setblocking () или settimeout (). Новое в версии 2.3.

Некоторые примечания о блокировке сокетов и тайм-аутах: объект сокета может быть в один из трех режимов: блокирование, неблокирование или тайм-аут. Розетки всегда создается в режиме блокировки. В режиме блокировки блок операций до завершения В неблокирующем режиме операции не выполняются (с ошибкой это, к сожалению, зависит от системы), если они не могут быть завершены немедленно. В режиме тайм-аута операции не выполняются, если они не могут быть завершено в течение времени ожидания, указанного для сокета. Метод setblocking () - это просто сокращение вызовы settimeout ().

Внутренний тайм-аут переводит сокет в неблокирующий режим. режимы блокировки и тайм-аута распределяются между файловыми дескрипторами и объекты сокетов, которые ссылаются на одну и ту же конечную точку сети. Следствие это то, что файловые объекты, возвращаемые makefile () метод следует использовать только когда сокет находится в режиме блокировки; в файловые операции в режиме ожидания или неблокирования, которые не могут быть завершены немедленно потерпит неудачу.

setsockopt (

уровень, имя, значение )

Установите значение данной опции сокета (см. Страницу руководства Unix setsockopt (2)). Необходимые символические константы определены в модуль сокета (SO_ * и т. д.). Значение может быть целое число или строка, представляющая буфер. В последнем случае это до вызывающего, чтобы убедиться, что строка содержит правильные биты (см. опциональный встроенный модуль структура для способа кодирования C структуры в виде строк).

Отключите одну или обе половины соединения. Если , то как 0 , дальнейшие получения запрещены. Если , то как - 1 , дальнейшие посылки запрещены. Если , то как - 2 , далее отправляет и получает запрещены.

Обратите внимание, что нет методов read () или write (); используйте recv () и send () без флагов и аргумента вместо.