資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：最重要的是每個(gè)線程，對應(yīng)了一個(gè)函數(shù)的執(zhí)行。有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行的時(shí)候，每個(gè)線程的狀態(tài)是由操作系統(tǒng)內(nèi)核負(fù)責(zé)保存在內(nèi)存中的。在多線程的實(shí)現(xiàn)中。并且內(nèi)核的線程在切換多個(gè)線程的時(shí)候，線程切換的開銷是比較大。
上次的網(wǎng)絡(luò)編程的例子，改寫成多線程的是這樣：
import socket
import thread
def main():
listen_sock = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM, proto=socket.IPPROTO_IP)
listen_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
listen_sock.bind(("0.0.0.0", 9090))
listen_sock.listen(0)
while True:
conn_sock, client_addr = listen_sock.accept()
thread.start_new(serve, (conn_sock, client_addr))
def serve(conn_sock, client_addr):
print("connected from %s:%s" % client_addr)
input = conn_sock.recv(8192)
while "done" != input.strip():
conn_sock.sendall(input)
input = conn_sock.recv(8192)
conn_sock.sendall("bye!
")
conn_sock.close()
main()
變成多線程之后，就可以有多個(gè)客戶端同時(shí)連接到服務(wù)器并同時(shí)進(jìn)行服務(wù)了。最重要的是每個(gè)線程，對應(yīng)了一個(gè)“serve”函數(shù)的執(zhí)行。所以函數(shù)執(zhí)行就是有一個(gè)函數(shù)的棧，棧上有一個(gè)函數(shù)的參數(shù)和局部變量。最重要的一個(gè)局部變量就是conn_sock，有了這個(gè)socket就可以和對應(yīng)的客戶端進(jìn)行對話。
機(jī)器都有一個(gè)ESP的寄存器指向函數(shù)的棧頂所在的內(nèi)存地址。一個(gè)cpu核只有一個(gè)ESP寄存器。有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行的時(shí)候，每個(gè)線程的狀態(tài)是由操作系統(tǒng)內(nèi)核負(fù)責(zé)保存在內(nèi)存中的。當(dāng)這個(gè)線程被調(diào)度為執(zhí)行狀態(tài)的時(shí)候，ESP寄存器被切換為當(dāng)前線程的棧頂位置，然后繼續(xù)執(zhí)行這個(gè)線程的后面的指令。服務(wù)器可以支持多個(gè)客戶端，就有兩個(gè)關(guān)鍵的問題要解決：
保存每個(gè)客戶端的服務(wù)狀態(tài)（最起碼要保存對應(yīng)這個(gè)客戶端的socket）
一個(gè)全局scheduler來負(fù)責(zé)I/O，在需要的時(shí)候把客戶端對應(yīng)的狀態(tài)切換為“當(dāng)前活躍”狀態(tài)。在線程調(diào)用了阻塞的I/O操作時(shí)，操作系統(tǒng)內(nèi)核就把線程給掛起了，同時(shí)在映射表里記錄一個(gè)對應(yīng)關(guān)系，哪個(gè)I/O阻塞的fd對應(yīng)的是哪個(gè)線程在等待它。等I/O阻塞條件滿足了，對應(yīng)的線程就會被查表得到然后被喚醒。
在多線程的實(shí)現(xiàn)中。每個(gè)客戶端的狀態(tài)就是保存在線程對應(yīng)函數(shù)的棧上的，而全局的scheduler就是內(nèi)核的線程scheduler。這種實(shí)現(xiàn)方式最大的缺點(diǎn)是線程的棧是創(chuàng)建時(shí)預(yù)先分配的很大的一塊區(qū)域，大量線程會耗費(fèi)過度內(nèi)存。并且內(nèi)核的線程scheduler在切換多個(gè)線程的時(shí)候，線程切換的開銷是比較大。
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摘要：前面的網(wǎng)絡(luò)編程的例子使用多進(jìn)程也是可以實(shí)現(xiàn)的其中之后會創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程。從效率上來說，具有多線程一樣的問題，而且內(nèi)存占用會更高，切換成本也更高。多線程和多進(jìn)程的版本從代碼可讀性上來說還是非常不錯(cuò)的，很好懂，從上至下平鋪直敘的。 前面的網(wǎng)絡(luò)編程的例子使用多進(jìn)程也是可以實(shí)現(xiàn)的： import socket import os def main(): listen_sock = s...
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