python 并发编程：阻塞 IO

IO的模型：

了解概念：

阻塞I/O：应用程序执行I/O操作后，如果没有获得响应，就会阻塞当前线程，自然就不能执行其他任务

非阻塞I/O：应用程序执行I/O操作后，不会阻塞当前的线程，可以继续执行其他的任务，随后再通过轮询或者事件通知的形式，获取调用的结果

同步I/O：应用程序执行I/O操作后，要一直等到整个I/O完成后，才能获得I/O响应

异步I/O：应用程序执行I/O操作后，不用等待完成和完成后的响应，而是继续执行就可以

阻塞IO（blocking IO）

在Linux中，默认情况下所有的socket都是blocking，一个典型的读操作流程大概是这样：

当用户进程调用了recvfrom这个系统调用，kernel就开始了IO的第一个阶段：准备数据。对于network io来说，很多时候数据在一开始还没有到达（比如，还没有收到一个完整的udp包），这个时候kernel就要等待足够的数据到来

而在用户进程这边，整个进程会被阻塞，当kernel一直等到数据准备好了，它就会将数据从kernel中拷贝到用户内存

然后kernel返回结果，用户进程才解除block的状态，重新运行起来

所以，blocking IO的特点就是在IO执行的两个阶段（等待数据和拷贝数据两个阶段）都被block了

实际上，除非特别指定，几乎所有的IO接口（包括socket接口）都是阻塞型的。这给网络编程带来了一个很大的问题。如在调用recv（1024）的同时，线程将被阻塞，在此期间，线程将无法执行任何运算或响应任何的网络请求。

下面使用python代码来演示：

服务端：

from socket import *

from threading import Thread

def communicate(conn):

while True:

try:

    data = conn.recv(1024)

    if not data:

        break

    conn.send(data.upper())

except ConnectionResetError:

    break

conn.close()
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

server.bind(('127.0.0.1', 8080))

server.listen(5)

while True:

print('starting...')

conn,addr = server.accept()

print(addr)

t = Thread(target=communicate, args=(conn,))

t.start()
server.close()

客户端：

from socket import *

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

client.connect(('127.0.0.1', 8080))

while True:

msg = input("请输入数据：").strip()

if not msg:

continue

client.send(msg.encode('utf-8'))

data = client.recv(1024)

print(data.decode('utf-8'))
client.close()

打开多个客户端，进行发送消息，多发送几次就会出现堵塞的情况：

客户端发送的信息，服务器没有及时返回结果

测试派 Give testers a home.