Python 高级编程之网络编程 SocketServer（七）

一、概述

并不能多并发，只能支持一个用户， 模块是 Python 中用于创建网络服务器的模块，提供了一种简单而一致的接口。它是构建网络服务器的框架，处理了创建、维护和关闭连接的许多底层细节，是的再封装。

在中为

在种取消了首字母大写，改名为。

socketserver中包含了两种类，

一种为服务类（server class）：前者提供了许多方法：像绑定，监听，运行…… （也就是建立连接的过程） 。

一种为请求处理类（request handle class）：专注于如何处理用户所发送的数据（也就是事务逻辑）。

一般情况下，所有的服务，都是先建立连接，也就是建立一个服务类的实例，然后开始处理用户请求，也就是建立一个请求处理类的实例。

模块提供了几个类，包括：

：实现服务器的基本类。

：处理 TCP 连接的服务器。

：处理 UDP 连接的服务器。

：类似于TCPServer提供面向数据流的套接字连接，但是旨在UNIX平台上可用。

：类似于UDPServer提供面向数据报的套接字连接，但是旨在UNIX平台上可用。

：实现了核心的进程化功能，用于与服务器类进行混合，提供异步特性。

：实现了核心的线程化功能，用于与服务器类进行混合，异步特性。

：每个请求创建一个新进程的 ForkingMixInTCPServer`组合。

：每个请求创建一个新进程的  服务器。和组合。

：在单独的线程中处理每个请求的 TCP 服务器。和组合。

：在单独的线程中处理每个请求的 UDP 服务器。和组合。

：用于定制Handler类型，自定义的Handler类型只要继承自BaseRequestHandler，并覆盖写入它的handle() 方法即可。

：TCP请求处理类的一个实现。

：UDP请求处理类的一个实现。

server类继承关系：

请求处理类继承关系：

编程可以参考我这篇文章：Python 高级编程之网络编程 Socket（六）

二、socket 模块与 socketserver 关系

和  是两个不同的 Python 模块，都用于网络编程。

模块提供了通用的套接字编程接口，可用于创建客户端和服务器端程序。它涵盖了与网络通信相关的底层细节，如创建套接字、绑定地址、监听请求、接受连接、发送数据和接收数据。

模块是 socket 模块的一个封装，它抽象了服务器端网络编程的复杂度，使您能够快速编写服务器端程序。它提供了多种服务器类型，如多线程服务器、多进程服务器和单进程服务器，以满足不同的网络编程需求。此外，它还提供了简单的面向对象编程模型，允许您扩展基础类并定制服务器行为。

总而言之，如果您需要快速编写简单的服务器端程序，那么  模块可能是您的最佳选择；如果您需要更多的灵活性和细节控制，则可以使用  模块。

在解析socketserver是如工作之前，我们先看看socektserver类的继承关系图：

三、socketserver 模块使用

继承关系图中有五个类，其中四个类表示四种类型的同步服务器：

1）创建 TCPServer

TCPServer 类是 Python3 中基于  协议的多线程服务器类。

语法规则：

使用 UDPServer 类时，您可以指定下列三个参数：

：服务器的地址，他应该是一个元组包含地址和端口如：("localhost", 9000)。

：我们自定义的类，类中必须重写handle()方法。用于处理所有socket请求。

：如果为True，将自动调用server_bind（）和server_activate（）。一般默认即可。

下面是一个使用 TCPServer 类的简单示例：

该代码定义了一个简单的多线程服务器，它绑定在本地主机（localhost）的端口号 9999 上。当有客户端连接时，服务器会接收客户端发送的数据，然后将数据转换为大写并发送回客户端。

请注意，您需要创建一个名为 MyTCPHandler 的处理程序类，该类必须从  类继承，并实现 handle 方法。在 handle 方法中，您可以处理客户端请求，并向客户端发送响应数据。

最后，您可以通过调用  方法启动服务器，并使其处于持续监听状态。

2）创建 UDPServer

是 socketserver 模块中用于创建  服务器的类。

语法规则：

使用 UDPServer 类时，您可以指定下列三个参数：

：服务器的 IP 地址和端口号。例如：("localhost", 9999)。

：处理客户端请求的处理程序类。例如：MyUDPHandler。

：如果为True，将自动调用server_bind（）和server_activate（）。一般默认即可。

四、异步服务器类（对线程、多进程）

模块中也提供了一些异步服务器类，它们可以在单独的线程中处理多个客户端请求，从而提高服务器的并发性能。下面一一介绍。

1）ThreadingMixIn（多线程）

类是 socketserver 模块中的一个异步服务器类，用于创建基于多线程的异步服务器。

您可以通过继承该类来创建自己的异步服务器类，然后通过该类创建服务器。例如，创建一个基于多线程的异步 TCP 服务器的代码如下：

在这里，您需要创建一个名为  的处理程序类，该类必须从  类继承，并实现  方法。该方法是处理客户端请求的核心方法，在该方法中您可以处理客户端请求，并向客户端发送响应数据。

在创建基于多线程的异步服务器时，每个客户端请求都会在一个单独的线程中处理，从而提高服务器的并发性能。

完整实例如下：

输出：

2）ForkingMixIn（多进程）

类是 socketserver 模块中的一个异步服务器类，用于创建基于多进程的异步服务器。

您可以通过继承该类来创建自己的异步服务器类，然后通过该类创建服务器。例如，创建一个基于多进程的异步 TCP 服务器的代码如下：

在这里，您需要创建一个名为  的处理程序类，该类必须从  类继承，并实现  方法。该方法是处理客户端请求的核心方法，在该方法中您可以处理客户端请求，并向客户端发送响应数据。

在创建基于多进程的异步服务器时，每个客户端请求都会在一个单独的进程中处理，从而提高服务器的并发性能。

【注意】在 Unix 系统上，使用多进程的异步服务器可能会导致内存占用增加。因此，在 Unix 系统上，建议使用多线程的异步服务器。

3）ForkingTCPServer （TCP 多进程）

是 socketserver 模块中的一个异步服务器类，用于创建基于多进程的 TCP 服务器。

要使用  类，您需要提供服务器的 IP 地址和端口号，以及处理客户端请求的处理程序类。

以下是一个使用 ForkingTCPServer 类的示例：

在这个示例中，我们创建了一个名为  的处理程序类，该类从  类继承，并实现了  方法。该方法是处理客户端请求的核心方法，在该方法中您可以处理客户端请求，并向客户端发送响应数据。

接下来，我们使用 socketserver.ForkingTCPServer 类创建了一个 TCP 服务器，并绑定了服务器的 IP 地址和端口号。最后，我们使用 serve_forever 方法启动服务器，以便处理。

4）ForkingUDPServer （UDP 多进程）

是 socketserver 模块中的一个异步服务器类，用于创建基于多进程的 UDP 服务器。

要使用  类，您需要提供服务器的 IP 地址和端口号，以及处理客户端请求的处理程序类。

以下是一个使用 ForkingUDPServer 类的示例：

在这个示例中，我们创建了一个名为  的处理程序类，该类从  类继承，并实现了  方法。该方法是处理客户端请求的核心方法，在该方法中您可以处理客户端请求，并向客户端发送响应数据。

接下来，我们使用  类创建了一个 UDP 服务器，并绑定了服务器的 IP 地址和端口号。最后，我们使用  方法启动服务器，以便处理客户端请求。

5）ThreadingTCPServer（TCP 多线程）

是 socketserver 模块中的一个异步服务器类，用于创建基于多线程的 TCP 服务器。

要使用 ThreadingTCPServer 类，您需要提供服务器的 IP 地址和端口号，以及处理客户端请求的处理程序类。

以下是一个使用 ThreadingTCPServer 类的示例：

在这个示例中，我们创建了一个名为  的处理程序类，该类从  类继承，并实现了  方法。该方法是处理客户端请求的核心方法，在该方法中您可以处理客户端请求，并向客户端发送响应数据。

接下来，我们使用  类创建了一个  服务器，并绑定了服务器的 IP 地址和端口号。最后，我们使用  方法启动服务器，以便处理客户端请求。

5）ThreadingUDPServer（UDP 多线程）

是 socketserver 模块中的一个异步服务器类，用于创建基于多线程的  服务器。

要使用  类，您需要提供服务器的 IP 地址和端口号，以及处理客户端请求的处理程序类。

以下是一个使用 ThreadingUDPServer 类的示例：

在这个示例中，我们创建了一个名为  的处理程序类，该类从  类继承，并实现了  方法。该方法是处理客户端请求的核心方法，在该方法中您可以处理客户端请求，并向客户端发送响应数据。

接下来，我们使用  类创建了一个  服务器，并绑定了服务器的 IP 地址和端口号。最后，我们使用  方法启动服务器，以便处理客户端请求。