Python的网络编程(四)

奇忠诚

　　 
使用SocketServers


SocketServers模块为一组socket服务类定义了一个基类，这组类压缩和隐藏了监听、接受和处理进入的socket连接的细节。

1、SocketServers家族
TCPServer和UDPServer都是SocketServer的子类，它们分别处理TCP和UDP信息。
注意：SocketServer也提供UnixStreamServer(TCPServer的子类)和UNIXdatagramServer(UDPServer的子类)，它们都如同其父类一样除了在创建监听socket时使用AF_UNIX代替了AF_INET。

默认情况下，socket服务一次处理一个连接，但是你可以使用ThreadingMixIN和ForkingMixIn类来创建任一SocketServer的线程和子进程。实际上，SocketServer模块提供了一些对些有用的类来解决你的麻烦，它们是：ForkingUDPServer、ForkingTCPServer、ThreadingUDPServer、ThreadingTCPServer、ThreadingUnixStreamServer和ThreadingUnixDatagramServer。

SocketServer以通常的方法处理进入的连接；要使它更有用，你应该提供你自己的请求处理器类给它以便它传递一个socket去处理。SocketServer模块中的BaseRequestHandler类是所有请求处理器的父类。假设，例如你需要写一个多线程的电子邮件服务器，首先你要创建一个MailRequestHandler，它是BaseRequestHandler的子类，然后把它传递给一个新创建的SocketServer:
import SocketServer
...#创建你的MailRequestHandler
addr=('220.172.20.6',25) #监听的地址和端口
server=SocketServer.ThreadingTCPServer(addr,MailRequestHandler)
server.serve_forever()

每次一个新的连接到来时，这个server创建一个新的MailRequestHandler实例并调用它的handle()方法来处理这个新的请求。因为server继承自ThreadingTCPServer，对于每个新的请求它都启动一个单独的线程来处理这个请求，以便于多个请求能够被同时处理。如果用handle_request()代替server_forever，它将一个一个的处理连接请求。server_forever 只是反复调用handle_request而已。

一般来说，你只需使用socket服务之一，但是如果你需要创建你自己的子类的话，你可以覆盖我们下面提到的方法来定制它。

当服务被第一次创建的时候，__init__函数调用server_bind()方法来绑定监听socket(self.socket)到正确的地址(self.server_address)。然后调用server_activate()来激活这个服务(默认情况下，调用socket的listen方法)。

这个socket服务不做任何事情直到调用了handle_request或serve_forever方法。handle_request调用get_request()去等待和接收一个新的socket连接，然后调用verify_request(request,client_address)去看服务是否会处理这个连接(你可以在访问控制中使用这个，默认情况下verify_request总是返回true)。如果会处理这个请求，handle_request然后调用process_request(request,client_address)，如果process_request(request,client_address)导致一个异常的话，将调用handle_error(request,client_address)。默认情况下，process_request简单地调用finish_request(request,client_address)；子进程和线程类覆盖了这个行为去开始一新的进程或线程，然后调用finish_request。finish_request实例化一个新的请求处理器，请求处理器轮流调用它们的handle()方法。

当SocketServer创建一个新的请求处理器时，它传递给这个处理器的__init__函数的self变量，以便于这个处理器能够访问关于这个服务的信息。

SocketServer的fileno()方法返回监听socket的文件描述符。address_family成员变量指定了监听socket的socket族(如AF_INET)，server_address包含了监听socket被绑定到的地址。socket变量包含监听socket自身。

2、请求处理器

请求处理器有setup()、handle()和finish()方法，你可以覆盖它们来定制你自己的行为。一般情况下，你只需要覆盖handle方法。BaseRequestHandler的__init__函数调用setup()方法来做初始化的工作，handle()服务于请求，finish()用于执行清理工作，如果handle或setup导致一个异常，finish不会被调用。记住，你的请求处理器会为每个请求创建一个新的实例。

request成员变量有关于流(TCP)服务的最近接受的socket；对于数据报服务，它是一个包含进入消息和监听socket的元组。client_address包含发送者的地址，server有对SocketServer的一个引用(通过这你可以访问它的成员，如server_address)。

下面的例子实现了一个EchoRequestHandler，这作为一个服务端它将客户端所发送的数据再发送回客户端：

>>> import SocketServer
>>> class EchoRequestHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
...    def handle(self):
...        print 'Got new connection!'
...        while 1:
...            mesg=self.request.recv(1024)
...            if not msg:
...                break
...            print 'Received:',msg
...            self.request.send(msg)
...        print 'Done with connection'
>>> server=SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',12321),EchoReuestHandler)
>>> server.handle_request() #执行后将等待连接
Got new connection!
 Received: Hello!
 Received: I like Tuesdays!
Done with connection

打开另一个Python解释器作为客户端，然后执行如下代码：

>>> from socket import *
>>> s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
>>> s.connect(('120.0.0.1',12321))
>>> s.send('Hello!')
6
>>> print s.recv(1024)
Hello!
>>> s.send('I like Tuesdays!')
16
>>> print s.recv(1024)
I like Tuesdays!
>>> s.close()

SocketServer模块也定义了BaseRequestHandler的两个子类：StreamRequestHandler和DatagramRequestHandler。它们覆盖了setup和finish方法并创建了两个文件对象rfile和wfile，你可以用这两个文件对象来向客户端读写数据，从而代替使用socket方法。