socketserver 是 python 標(biāo)準(zhǔn)庫中的模塊鸟召，作為一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器框架（A framework for network servers）拾酝，其作用是簡化編寫網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器流程，并且擔(dān)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)庫中其它模塊跟第三方模塊的底層服務(wù)器基礎(chǔ)犬缨。
socketserver 是 python3 中的新名字扮匠，在 python2 中名為 SocketServer吠架，本次閱讀的是 0.4 版本。
該框架主要是使用 ServerClass 跟 RequestHandlerClass 兩大類精居。
- ServerClass 處理服務(wù)端與客戶端的通訊
- RequestHandlerClass 處理數(shù)據(jù)的解析诲侮，接收和發(fā)送；主要的業(yè)務(wù)邏輯
ServerClass
-
BaseServer抽象基類 -
TCPServer處理流式套接字 -
UnixStreamServer處理本地處理流式套接字箱蟆，只適用UNIX平臺 -
UDPServer處理數(shù)據(jù)報套接字 -
UnixDatagramServer處理本地處理數(shù)據(jù)報套接字沟绪，只適用UNIX平臺
RequestHandlerClass
-
BaseRequestHandler處理基類 -
StreamRequestHandler處理流式套接字 -
DatagramRequestHandler處理數(shù)據(jù)報套接字
通過對通訊和數(shù)據(jù)處理的解耦，可以實現(xiàn)不同組合的服務(wù)器用于處理不同的套接字空猜，但這樣的服務(wù)器绽慈，僅僅是同步處理請求，如果要實現(xiàn)異步處理請求辈毯，還需使用 MixINClass
-
ForkingMixIn利用多進(jìn)程實現(xiàn)異步坝疼，接收一個請求后，fork 一個進(jìn)程進(jìn)行響應(yīng)處理 -
ThreadingMixIn利用多線程實現(xiàn)異常谆沃，接收一個請求后钝凶，使用一個線程進(jìn)行響應(yīng)處理
關(guān)于 MixIN，Mixin 掃盲班
Server 類的繼承關(guān)系
+------------+
| BaseServer |
+------------+
|
v
+-----------+ +------------------+
| TCPServer |------->| UnixStreamServer |
+-----------+ +------------------+
|
v
+-----------+ +--------------------+
| UDPServer |------->| UnixDatagramServer |
+-----------+ +--------------------+
UDPServer 繼承 TCPServer唁影，TCPServer 繼承 BaseServer耕陷，UnixStreamServer 繼承自 TCPServer，UnixDatagramServer 繼承自 UDPServer据沈。
if hasattr(socket, 'AF_UNIX'):
class UnixStreamServer(TCPServer):
address_family = socket.AF_UNIX
class UnixDatagramServer(UDPServer):
address_family = socket.AF_UNIX
從源碼看哟沫，UnixStreamServer 跟 TCPServer，UnixDatagramServer 跟 UDPServer锌介，僅僅是改變了 address_family嗜诀。
關(guān)于 socket.AF_UNIX猾警，主要是用于同一臺機器上的進(jìn)程間通信。
AF_INET域與AF_UNIX域socket通信原理對比
if hasattr(os, "fork"):
class ForkingUDPServer(ForkingMixIn, UDPServer): pass
class ForkingTCPServer(ForkingMixIn, TCPServer): pass
class ThreadingUDPServer(ThreadingMixIn, UDPServer): pass
class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer): pass
而多進(jìn)程服務(wù)器跟多線程服務(wù)器隆敢，也僅僅是把 TCPServer发皿、UDPServer 跟 ForkingMixIn、ThreadingMixIn 組合在一起而已拂蝎。
class BaseRequestHandler:
def __init__(self, request, client_address, server):
self.request = request
self.client_address = client_address
self.server = server
self.setup()
try:
self.handle()
finally:
self.finish()
def setup(self):
pass
def handle(self):
pass
def finish(self):
pass
RequestHandler 類的繼承關(guān)系
+--------------------+ +----------------------+
| BaseRequestHandler |------->| StreamRequestHandler |
+--------------------+ +----------------------+
|
v
+------------------------+
| DatagramRequestHandler |
+------------------------+
StreamRequestHandler 跟 DatagramRequestHandler 是繼承 BaseRequestHandler雳窟，它們都重寫了 setup 跟 finish，本質(zhì)上是用緩存對套接字提供服務(wù)匣屡。
調(diào)用流程
以 示例 來看調(diào)用流程
import socketserver
class MyTCPHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
# self.request is the TCP socket connected to the client
self.data = self.request.recv(1024).strip()
print("{} wrote:".format(self.client_address[0]))
print(self.data)
# just send back the same data, but upper-cased
self.request.sendall(self.data.upper())
if __name__ == "__main__":
HOST, PORT = "localhost", 9999
with socketserver.TCPServer((HOST, PORT), MyTCPHandler) as server:
server.serve_forever()
這里定義了一個繼承自 BaseRequestHandler 的 MyTCPHandler封救，重寫了 handle 方法，然后主機捣作、端口一同傳入 TCPServer誉结。
class BaseServer:
def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass):
"""Constructor. May be extended, do not override."""
self.server_address = server_address
self.RequestHandlerClass = RequestHandlerClass
self.__is_shut_down = threading.Event()
self.__shutdown_request = False
class TCPServer(BaseServer):
def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True):
"""Constructor. May be extended, do not override."""
BaseServer.__init__(self, server_address, RequestHandlerClass)
self.socket = socket.socket(self.address_family,
self.socket_type)
if bind_and_activate:
try:
self.server_bind()
self.server_activate()
except:
self.server_close()
raise
1.TCPServer 實例化，調(diào)用了自身 server_bind() 方法券躁，綁定了傳入的 server_address 參數(shù)惩坑，而 server_activate() 方法是重寫自 BaseServer類，主要是請求隊列大小的設(shè)置也拜。
2.啟動服務(wù) 以舒，調(diào)用 BaseServer 類的 serve_forever() 方法，用于不斷監(jiān)聽請求慢哈，當(dāng)有請求時調(diào)用 _handle_request_noblock() 方法完成請求處理蔓钟，然后調(diào)用 service_actions() 處理后的操作；這個方法在 ForkingMixIn 類會被重寫卵贱，用于解決完成請求處理的進(jìn)程滥沫。
def _handle_request_noblock(self):
try:
request, client_address = self.get_request()
except OSError:
return
if self.verify_request(request, client_address):
try:
self.process_request(request, client_address)
except Exception:
self.handle_error(request, client_address)
self.shutdown_request(request)
except:
self.shutdown_request(request)
raise
else:
self.shutdown_request(request)
_handle_request_noblock() 方法處理請求時，會調(diào)用下列方法
-
get_request()方法在TCPServer類中定義键俱，調(diào)用socket.accept()方法兰绣，返回request參數(shù)和client_address參數(shù) -
verify_request(request, client_address)方法在BaseServer類中定義，可以在子類中重寫做一些驗證處理 -
process_request(request, client_address)方法請求處理函數(shù)编振，用于調(diào)用finish_request()方法缀辩，在ForkingMixIn類和ThreadingMixIn類中會被重寫，用進(jìn)程或線程發(fā)起處理 -
finish_request(request, client_address)方法具體的請求處理過程踪央，這里是自定義MyTCPHandler類實例化臀玄，該類繼承了BaseRequestHandler類，遵傳它的定義杯瞻，當(dāng)自己被實例化時镐牺，會調(diào)用handle()方法 -
shutdown_request(request)方法在TCPServer類中定義，會先request.shutdown(socket.SHUT_WR)魁莉，出錯再調(diào)用close_request(request)方法做request.close()，而在UDPServer類中，該函數(shù)會重寫pass掉
3.關(guān)閉服務(wù)旗唁，要結(jié)束服務(wù)畦浓，可以手動調(diào)用 BaseServer 類中的 shutdown() 方法，示例說直接用 Ctrl-C
def shutdown(self):
self.__shutdown_request = True
self.__is_shut_down.wait()
主要是
__shutdown_request標(biāo)識更換检疫，并阻塞等待serve_forever()線程返回
這便是示例中 TCPServer 的生命周期讶请。
些許問題
request.shutdowm(socket.SHUT_WR) 跟 request.close() 區(qū)別
1.調(diào)用shutdown會馬上關(guān)閉指定鏈接, 而close會等到描述符的引用計數(shù)器為0時才會開始關(guān)閉鏈接
2.close會同時關(guān)閉兩個鏈接, 而shutdown值關(guān)閉指定鏈接
3.close后文件描述符不再可用（引用基數(shù)為0，釋放資源）, shutdown后文件描述符是可用的.
具體
poll屎媳、epoll 選擇
if hasattr(selectors, 'PollSelector'):
_ServerSelector = selectors.PollSelector
else:
_ServerSelector = selectors.SelectSelector
## Lib/selectors.py
# Choose the best implementation, roughly:
# epoll|kqueue|devpoll > poll > select.
# select() also can't accept a FD > FD_SETSIZE (usually around 1024)
if 'KqueueSelector' in globals():
DefaultSelector = KqueueSelector
elif 'EpollSelector' in globals():
DefaultSelector = EpollSelector
elif 'DevpollSelector' in globals():
DefaultSelector = DevpollSelector
elif 'PollSelector' in globals():
DefaultSelector = PollSelector
else:
DefaultSelector = SelectSelector
socketserver 模塊中手動選擇了 poll 庫夺溢，而不是使用模塊提供的 DefaultSelector 自適應(yīng)選擇。
