一、概述
1.1 引入
传统编程风格：按顺序执行代码块，它是线性的 开始-代码A---代码B--...--结束，为高效出现事件驱动
def f():
pass
while 1:
鼠标检测
f()----会一直监听鼠标占用CPU，所以很占CPU，为减少CPU资源才用事件驱动
事件驱动例如：
<p onclick="func()">点我啊</p>-----点这个会触发某个事件函数，是js方式，js是事件驱动的方式，这步就是鼠标单击，
鼠标点一次前端内部就会有个队列来Put这个事件，来一个Put一个，处理就有线程用get，队列默认是先进先出
1.2 什么是IO？
1.内存分为用户空间与内核空间：用户空间内存与内核内存是分开的，用户空间不能用内核的空间
2.进程上下文切换
3.进程阻塞：进程阻塞动作是进程本身发用的阻塞，如套接字accept,这个阻塞会把CPU释放，等IO数据过来才能开始获取CPU权限
阻塞的状态是不占CPU的，CPU会交出去
4.文件描述符：是一个非负整数，是一个内核表里维护的一个套接字表，所以处理套接字就是处理fd（文件描述符）
import socket print(socket.socket())-----socket socket fd=220 family=AddrassFamily type=....(其中fd是文件描述符) 用户空间 内核空间 socket.socket() 内核与用户空间用fd来交互 | 用户的进程会问内核空间的fd数据有没有准备好 fd
5.过程描述
客端数据------->用户内存--复制--内核内存（能使用网卡IO） <> （能使用网卡IO）内核内存->复制到--->用户内存--服务器
网络IO实例：一个网络IO涉及二个系统对象一个调用IO的process另一个就是系统内核，当发生read操作时，有二个过程
1.待数据准备（服等待客户端发数据） 2.将数据从内核拷到进程中（服拿到数据从内核态给用户态）
二、IO的四种模型
1.阻塞IO：---有阻塞 sk.accept()---这个就是阻塞IO 服务端（1.通过方法bind listen accept发系统调用 2.conn.recv就开始等待数据(阻塞) 3.当服端拿到数据后从内核给用户态conn.send才行(这个过程也在阻塞，所以二个过程都阻塞，把进程阻塞住了，数据不来不向下走） 2.非阻塞IO----有阻塞 服端：（1.进程不断的发system call，有数据就拿没数据就继续向下走，一会再来问，这个过程它有CPU权限因它要看数据用到CPU--这个过程会有延时， 每次来问时不一定能看到，下次再来看到的是上次的就是延时，这个频率是人为可控的 2.当第n次拿到数据后，需要从内核复核到用户态(这个过程是让系统把内核数据给用户态这个是阻塞的，没有CPU权限)） 3.IO多路复用（事件驱动IO或同步）：--有阻塞，是事件驱动IO（select与epoll都是多路复用的机制，nginx就是用epoll实现的，nginx就有很多连接过来能监听多个客端的文件描述符，进程与内核通信就是靠文件描述符） 服端：1.select方法或epoll方法发起系统调用，kernel等待数据，当数据来了后（阻塞了等待数据进程不能用CPU了），会通知这个调用，这时就有CPU再发系统调用 让把内核数据给用户内存 2.再次发系统调用让内核把数据复制给用户态（以上二种方法只有一次系统调用）（也阻塞了等待数据进程不能用CPU了） 优点：解决并发问题，select或epoll可以连接多个文件描述符来实现并发，以上二种方法不能连接多个对象，一个服务器可有多个套接字同时被监听， 不同端口被不同客户端来连并能响应，只有客户端来连时才会有对象返回，对象返回后才会有数据传来 （第一步返回对象，也同conn,addr=sk.accept()做系统调用客户端连后才会有对象返回，第二步有数据返回） 4.异步IO：--完全没阻塞,实现很难 服端：1.aio_read方法发起系统调用（发给内核，等待数据，内核拿到数据复核给用户，这时内核复制组用户后直接通知进程了，这二个过程中进程未阻塞） 整个过程没有阻塞，以三种内核不会主动通知，可自己去看
三、IO多路复用（同步IO）创建使用
1.select方法：如何实现事件驱动的 监听多个文件描述符时，循环监听所有的文件描述符fd,不断的循环问哪个fd的数据准备好就会把数据复制到用户空间，这个缺点fd很多时不断的循环问费时费资源，而且它最多只能监听1024个文件描述符 2.poll方法：与select唯一的区别是，poll只解决了select的监听数据问题，能监听的更多但还是这样轮循。 3.epoll方法：在poll与select的基础上解决了轮循问题，只要一个fd数据准备好，epoll就知道是谁直接把数据复制到用户空间就行，不需要一个个问是谁的数据好了 节省cpu的时间，这是多个fd，而对于每一个fd来说二段还是阻塞的 实例非阻塞IO： server.py import socket sk=socket.socket() sk.bind(('127.0.0.1',8000)) sk.listen(3) sk.setblocking(False)----1.问下面的系统调用有没有数据,这个是不断的去问 while 1: try: conn,addr=sk.accept()---2.发系统调用，没有数据就报错，这个进程再发系统调用，这个是循环不断问 print(addr) data=conn.recv(1024) print(data.decode('utf8')) conn.sendall(data) conn.close() except Exception as e: print('没有数据',e)--上步报错就不断打印这个提示 time.sleep(3) client.py import socket sk1=socket.socket() sk1.connect(('127.0.0.1',8000)) while 1: inp=input('>>>')--是unicon编码的 sk1.sendall(hello.encode('utf8')) data=sk1.recv(1024) print(data.decode('utf8')) 实例2：IO多路复用(通过select函数监听多个对象)----看视频 server.py import socket import select sk1=socket.socket() sk1.bind(('127.0.0.1',8080)) sk1.listen(3) sk2=socket.socket() sk2.bind(('127.0.0.1',8081)) sk2.listen(3) while 1:---要循环监听 r,w,e=select.select([sk1,sk2],[],5)----监听socket对象，返回值有三个,如果有客户端来连就会有对象返回存在r里，r就是客户端对象与IP+端口，所以r就是sk1或sk2 for obj in r: conn,addr=obj.accept()----哪个客户端连就返回哪个客户端的conn,r是服端的socket对象，conn是客端的socket对象所以二个fd是不同的，r调用accept才能打印出conn对象，conn不是r分出来的而是它调用accept方法得到的 conn.send(hello.encode('utf8')) 问题：当只有一个sk时，当客户端连上服后r=sk,当客户端第二次发数据时就进不了for了，因r没变，如何做到客户端数据变就向下走 select也监听conn时，当conn有变化时select就触发向下走，conn与sk都是对象，实例如下 client.py import socket sk=socket.socket() sk.connect(('127.0.0.1',8080)) while 1: data = sk.recv(1024) print(data.decode('utf8')) inp=input('>>>') sk.sendall(inp.encode('utf8')) 为什么要能监听多个socket对象？ IO多路复用的水平触发（某种状态一直触发，1或0），边缘触发（只有高低电平变化就触发，0变1或1变0），eg：select.select()---只要里面有数据就一直触发，所以select是水平触发，只有把数据用掉才不会触发 而epoll二种触发方式都有，数据一直在或数据变化都触发 r,w,e=select.select([sk1,sk2],5)：监听5s，超时时间 实例： while 1: inputs,outputs,errors=selec.select([sk,conn],[],3)----监听后二种方式才能向下触发 当sk不变时不同客户端进来也会向下走，一个服可跟多少客户端对话 对比阻塞IO与IO多路复用过程： 阻塞IO二个阻塞过程：1.等待数据是send与recv来等的 2.复制数据到用户也是这二个发的 IO多路复用：1.等待数据是select来等的 2.复制数据是accept来复制的，它做的是第二次系统调用，这里的数据是conn,只有select执行accept才能执行