Twisted

• • 什么是Twisted？
  • 為什么使用twisted？
  • Twisted 寫TCP通信基本實例
  • • - TCP服務端
    • - TCP客戶端
  • Twisted的Deferred機制
  • • Why Deferred?
    • Deferred TCP-ECHO客戶端實現
    • • - TCP client為例，

什么是Twisted？

Twisted是一種非阻塞的網絡服務器技術，通過事件循環處理、回調機制來觸發相應操作。
【相比socket通信，當有多個事件時，如果有一個事件阻塞，就都阻塞的情況。】

• 異步處理：

類似小學數學題中的給定時間任務的合理安排，比如燒水和做飯兩個任務，不用等燒完水再做飯，而是燒水中去做飯，一開始燒水，中間去做飯燒開時再管熱水。

• 📕twisted原理：
  • reactor中心
  • 多任務輪詢
  • 暫停循環回調執行操作
    

為什么使用twisted？

網絡編程中，最基本的對協議的包裝為socket庫。socket通信方式如下：

Tcp協議中，服務端等待客戶端發送數據rece()才能收到，否則就在阻塞等待。客戶端也一樣要等待服務端發送。這就是阻塞IO，浪費了很多性能。
Twisted 進行改進，提出非阻塞IO，不等待回復，而是不斷輪詢看是否收到。并根據情況進行狀態切換操作，這就是異步處理.

• 因此有多個客戶端時，不用多線程實現，twisted內部單線程回調都能實現[^1]

Twisted 寫TCP通信基本實例

• 📕Twisted使用方式
  • protocol中定義事件回調操作（根據需要找已有的方法即可）
  • 在factory中注冊
  • 開啟監聽、輪詢run

- TCP服務端

# TCP服務端 import twisted import twisted.internet.protocol import twisted.internet.reactorSERVER_PORT = 8080 # 監聽端口class Server(protocol.Protocol): # 定義好事件的回調操作程序，twisted定義的事件，根據需要找到def connectionMade(self): # 客戶端連接的時候觸發print("客戶端地址： %s" % self.transport.getPeer().host)def dataReceived(self. data): # 接收客戶端數據print("[服務端]接收到數據 ： %s" % data.decode("UTF-8")) # 輸出接收到的數據self.transport.write(("[ECHO] %s" % data.decode("UTF-8")).encode("UTF-8")) # 回應class DefaultServerFactory(protocol.Factory): # 定義處理工廠類，注冊protocol = Serverdef main():reactor.listenTCP(SERVER_PORT, DefaultServerFactory()) # 服務監聽print("服務啟動完畢，等待客戶端連接。。。")reactor.run() # 事件輪詢if __name__ == "__main__":main()

- TCP客戶端

import twisted import twisted.internet.protocol import twisted.internet.reactor SERVER_HOST = "localhost" # server 主機 SERVER_PORT = 8080 # server端口號class Client(protocol.Protocol): # 定義客戶端回調處理def connectionMade(self):print("服務器連接成功，可以進行數據交互，如果要結束通訊，則直接回車")self.send()def send(self): # 自定義的數據發送方法input_data = input("請輸入要發送的數據")if input_data: # 有數據輸入self.transport.write(input_data.encode("UTF-8"))else:self.transport.loseConnection() # 關閉連接class DefaultClientFactory(protocol.ClientFactory):protocol = ClientclientConnectionLost = clientConnectionFailed = lambda self, connector, reason:reactor.stop() # 只要連接失敗 就關閉reactordef main():reactor.connectTCP(SERVER_HOST, SERVER_PORT, DefaultClientFactory()) reactor.run()if __name__ == "__main__":main() connectionMade()等有的函數是Twisted定義好的方法，根據需要調用即可。

從代碼中可以看出Twisted優勢：在運行多個客戶端時，相比socket，這里不需要進行并發（多線程）開發，全部執行流程都是單線程的運行模式（Python中的多線程有GIL全局鎖問題）。Twisted內部會進行單線程回調實現，只需要找到對應的事件（方法）即可

Twisted的Deferred機制

Why Deferred?

線程不被長時間占用，而是另外開啟線程執行這個長時任務，執行完告訴。

Deferred TCP-ECHO客戶端實現

- TCP client為例，

import twisted import twisted.internet.protocol import twisted.internet.defer import twisted.internet.reactor import twisted.internet.threads import time SERVER_HOST = "localhost" # server 主機 SERVER_PORT = 8080 # server端口號class DeferClient(protocol.Protocol): # 設置一個回調處理類def connectionMade(self):print("服務器連接成功，可以進行數據交互，如果要結束通訊，則直接回車")self.send()def send(self): # 自定義的數據發送方法input_data = input("請輸入要發送的數據")if input_data: # 有數據輸入self.transport.write(input_data.encode("UTF-8"))else:self.transport.loseConnection() # 關閉連接def dataReceived(self, data): # 接收服務端發送的數據content = data.decode("utf-8")threads.deferToThread(self.handle_request, content).addCallback(self.handle_success) # 開啟另一線程并用回調提示完成def handle_request(self, content): # 數據處理過程print("客戶端對服務端的數據 %s 進行處理，此處會產生1s延遲..." % content) # 處理完畢后的信息輸出time.sleep(1) # 模擬延遲return content # 返回處理結果def handle_success(self, result):print(處理完成，進行參數接收 %s" % result) # 處理完畢后的信息輸出def handle_error(self, exp):print("程序出錯，%s" % exp)class DefaultClientFactory(protocol.ClientFactory):protocol = DeferClientclientConnectionLost = clientConnectionFailed = lambda self, connector, reason:reactor.stop() # 只要連接失敗 就關閉reactordef main():reactor.connectTCP(SERVER_HOST, SERVER_PORT, DefaultClientFactory()) reactor.run()if __name__ == "__main__":main()

解釋：
對數據的處理需要時間，想不只等待而是先去做別的：

def handle_request(self, content): # 數據處理過程print("客戶端對服務端的數據 %s 進行處理，此處會產生1s延遲..." % content) # 處理完畢后的信息輸出time.sleep(1) # 模擬延遲return content # 返回處理結果

因此把數據放到另一線程中進行處理，并用defer回調提示完成

import twisted.internet.threads threads.deferToThread(self.handle_request, content).addCallback(self.handle_success) # 開啟另一線程并用回調提示完成

注：以上總結自b站這個視頻

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【python】Twisted网络编程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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