通过【多线程】【多进程】【协程】实现多任务HTTP服务器，以及通过单任务实现非堵塞(并发)

我就是我 2021-11-29 22:00 292阅读 0赞

# 【1】通过多进程实现多任务HTTP服务器 #

###### 这是完成后的效果：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDQ0OTUxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70] ######

多任务可以达到的效果，不同的客户端，可以在同一时刻访问服务器：  
下面是 实现功能的代码：

import socket
    import re
    import multiprocessing
    
    
    def server_c(new_socket):
    	# 接受客户端发来的消息
    	request = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
    	if request:
    		# 把客户端请求的信息 提取出有用的请求页面信息
    		line = request.splitlines()
    		result = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", line[0])
    		# 提取需要的页面信息
    		try:
    			html_msg = result.group(1)
    			# 打开请求的页面，读取网页源码，发送给浏览器
    			f = open("." + html_msg, "rb")
    			content = f.read()
    			# 发送回应的头部信息
    			response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
    			response += "\r\n"
    			new_socket.send(response.encode("utf-8"))
    			# 发送请求的页面主体信息
    			new_socket.send(content)
    			new_socket.close()
    			print("-------为客户端服务完成-----------")
    		except:
    			response = "HTTP/1.1 404 Error\r\n"
    			response += "\r\n"
    			response += "---------------Error----------404---------"
    			new_socket.send(response.encode("utf-8"))
    			new_socket.close()
    	else:
    		print("-----------客户端已关闭---------")
    		new_socket.close()
    
    
    def main():
    	# 创建一个套接字
    	tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    	# 绑定ip 和port
    	tcp_socket.bind(("", 7890))
    	# 设置侦听套接字
    	tcp_socket.listen(128)
    	while True:
    		# 等待客户端的连接
    		new_socket, user_addr = tcp_socket.accept()
    		# 连接客户端，为客户端服务
    		p = multiprocessing.Process(target=server_c, args=(new_socket,))
    		p.start()
    		new_socket.close()
    		# server_c(new_socket)
    
    	tcp_socket.close()
    
    
    if __name__ == '__main__':
    	main()

实现流程概述：

1.  先实现单任务 HTTP 服务器的简单功能
2.  导入 `multiprocessing`模块
3.  在 主函数中调用 `multiprocessing`中的`Process`创建 实例对象
4.  实例调用 `start` 函数,完成多任务的实现

# 【2】通过多线程实现多任务HTTP服务器 #

###### 最终效果：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDQ0OTUxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1] ######

实现流程概述：

1.  先实现单任务的 HTTP 服务器
2.  导入 `threading`模块
3.  在主函数中 调用 `threding`中的`Thread`创建实例 p2
4.  调用 `start`函数实现多线程多任务

# 【3】利用协程实现多任务HTTP服务器 #

###### 实现效果：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDQ0OTUxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2] ######

具体代码：

import socket
    import re
    import gevent
    from gevent import monkey
    monkey.patch_all()
    
    
    def server_c(new_socket):
    	# 接受客户端发来的消息
    	request = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
    	if request:
    		# 把客户端请求的信息 提取出有用的请求页面信息
    		line = request.splitlines()
    		result = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", line[0])
    		# 提取需要的页面信息
    		try:
    			html_msg = result.group(1)
    			# 打开请求的页面，读取网页源码，发送给浏览器
    			f = open("." + html_msg, "rb")
    			content = f.read()
    			# 发送回应的头部信息
    			response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
    			response += "\r\n"
    			new_socket.send(response.encode("utf-8"))
    			# 发送请求的页面主体信息
    			new_socket.send(content)
    			new_socket.close()
    			print("-------为客户端服务完成-----------")
    		except:
    			response = "HTTP/1.1 404 Error\r\n"
    			response += "\r\n"
    			response += "---------------Error----------404---------"
    			new_socket.send(response.encode("utf-8"))
    			new_socket.close()
    	else:
    		print("-----------客户端已关闭---------")
    		new_socket.close()
    
    
    def main():
    	# 创建一个套接字
    	tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    	# 绑定ip 和port
    	tcp_socket.bind(("", 7890))
    	# 设置侦听套接字
    	tcp_socket.listen(128)
    	while True:
    		# 等待客户端的连接
    		new_socket, user_addr = tcp_socket.accept()
    		# 连接客户端，为客户端服务
    		gevent.spawn(server_c, new_socket)
    		# new_socket.close()
    		# server_c(new_socket)
    
    	tcp_socket.close()
    
    
    if __name__ == '__main__':
    	main()

实现流程概述：

1.  实现简单的单任务HTTP服务器
2.  导入 `gevent`模块
3.  导入 `gevent`模块中的`monkye`函数
4.  调用 `patch_all`，意思是，整个代码中，凡是关于 延时的函数，全都自动换成`gevent`里面的函数（协程就是 利用函数延时这段时间去完成其他的事）
5.  主函数中调用 `gevent.spawn()`函数，完成协程多任务(并发)的实现

# 【4】单任务HTTP服务器实现 非堵塞(并发) #

实现效果：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDQ0OTUxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
具体实现代码：

import socket
    import re
    import time
    
    
    def server_c(new_socket, list_newsock):
    	new_socket.setblocking(False)
    	# 接受客户端发来的消息
    	try:
    		list_newsock.append(new_socket)
    		request = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
    
    	except:
    		print("---------未收到客户端的消息-----------")
    
    	else:
    		for client_servre in list_newsock:
    			if request:
    				# 把客户端请求的信息 提取出有用的请求页面信息
    				line = request.splitlines()
    				result = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", line[0])
    				# 提取需要的页面信息
    				try:
    					html_msg = result.group(1)
    					# 打开请求的页面，读取网页源码，发送给浏览器
    					f = open("." + html_msg, "rb")
    					content = f.read()
    					# 发送回应的头部信息
    					response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
    					response += "\r\n"
    					client_servre.send(response.encode("utf-8"))
    					# 发送请求的页面主体信息
    					client_servre.send(content)
    					client_servre.close()
    					print("-------为客户端服务完成-----------")
    				except:
    					response = "HTTP/1.1 404 Error\r\n"
    					response += "\r\n"
    					response += "---------------Error----------404---------"
    					client_servre.send(response.encode("utf-8"))
    					client_servre.close()
    			else:
    				print("-----------客户端已关闭---------")
    				list_newsock.remove(client_servre)
    				client_servre.close()
    
    
    def main():
    	# 创建一个套接字
    	tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    	# 绑定ip 和port
    	tcp_socket.bind(("", 7890))
    	# 设置侦听套接字
    	tcp_socket.listen(128)
    	tcp_socket.setblocking(False)
    	list_newsock = list()
    	while True:
    		# 等待客户端的连接
    		try:
    			new_socket, user_addr = tcp_socket.accept()
    		except:
    			print("----------没有客户端连接----------")
    			time.sleep(0.5)
    		# 连接客户端，为客户端服务
    		else:
    			server_c(new_socket, list_newsock)
    
    		#gevent.spawn(server_c, new_socket)
    		# new_socket.close()
    		# server_c(new_socket)
    
    	tcp_socket.close()
    
    
    if __name__ == '__main__':
    	main()

实现流程概述：

1.  实现简单单任务 HTTP服务器
2.  把 `tcp_socket` 用 `tcp_socket.setblocking(False)`实现非堵塞
3.  进行思路构建——首先，这里`tcp_socket`已经实现非堵塞，在没有客户端连接的情况下会在 accept 这里发生报错，所以这里需要一个异常判断。
4.  其次，因为这里我们需要的是，用单任务实现多任务的功能，不得不避免 `new_socket` 在连接之后被丢弃的问题，这里需要建立一个 列表，用来存放 `new_socket`
5.  下面，调用 函数`server_c`，在这里，起初需要把`new_socket` 放进列表中，然后把`new_socket`设置成 非堵塞，我们又面临下一个问题，这里客户端不发数据的时候，一定会报错，所以这里也需要一个异常判断。
6.  接下来，就是 从`list_newsock`中取值，进行循环处理，这里有个问题，就是当客户端关闭之后，列表中仍然存在 `new_socket`的值，这就导致，连接的客户端越多，服务器越卡，所以这里，需要进行处理——`list_newsock.remove()`，当确定客户端已经关闭的时候，可以把 关闭客户端的 `new——socket`移除列表。
7.  最后 用`NetAssist`进行实验

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