利用Python的SocketServer框架編寫網絡服務程序

1.前言：

雖說用Python編寫簡單的網絡程序很方便，但復雜一點的網絡程序還是用現成的框架比較好。這樣就可以專心事務邏輯，而不是套接字的各種細節。SocketServer模塊簡化了編寫網絡服務程序的任務。同時SocketServer模塊也是Python標準庫中很多服務器框架的基礎。

2.網絡服務類：

SocketServer提供了4個基本的服務類：

TCPServer針對TCP套接字流

UDPServer針對UDP數據報套接字

UnixStreamServer和UnixDatagramServer針對UNIX域套接字，不常用。

它們的繼承關系如下：

+------------+

| BaseServer |

+------------+

     |

     v

+-----------+        +------------------+

| TCPServer |------->| UnixStreamServer |

+-----------+        +------------------+

     |

     v

+-----------+        +--------------------+

| UDPServer |------->| UnixDatagramServer |

+-----------+        +--------------------+

2.1異步處理：

這個四個服務類都是同步處理請求的。一個請求沒處理完不能處理下一個請求。要想支持異步模型，可以利用多繼承讓server類繼承ForkingMixIn 或 ThreadingMixIn mix-in classes。

ForkingMixIn利用多進程（分叉）實現異步。

ThreadingMixIn利用多線程實現異步。

3.請求處理類：

要實現一項服務，還必須派生一個handler class請求處理類，并重寫父類的handle()方法。handle方法就是用來專門是處理請求的。該模塊是通過服務類和請求處理類組合來處理請求的。

SocketServer模塊提供的請求處理類有BaseRequestHandler，以及它的派生類StreamRequestHandler和DatagramRequestHandler。從名字看出可以一個處理流式套接字，一個處理數據報套接字。

4.總結用SocketServer創建一個服務的步驟：

1.創建一個request handler class（請求處理類），繼承自BaseRequestHandler class并重寫它的handle()方法，該方法將處理到的請求。

2.實例化一個server class對象，并將服務的地址和之前創建的request handler class傳遞給它。

3.調用server class對象的handle_request() 或 serve_forever()方法來開始處理請求。

一個基于SocketServer的服務器示例：

from SocketServer import TCPServer,StreamRequestHandler
#定義請求處理類
class Handler(StreamRequestHandler):
def handle(self):
addr = self.request.getpeername()
print 'Got connection from ',addr
self.wfile.write('Thank you for connecting')
server = TCPServer(('',1234), handler)#實例化服務類對象
server.server_forever()#開啟服務

5.實現異步，支持多連接

前面介紹服務類時提到過，四個基本的服務類默認是同步模型的。要想支持異步可以利用多繼承從ForkingMixIn 或ThreadingMixInmix-in classes和一個基本的服務類繼承來定義一個支持異步的服務類。比如：

class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

ForkingMixIn 要考慮進程間的通信。ThreadingMixIn要考慮線程訪問同一變量時的同步和互斥。

一個使用了多線程處理的服務器示例：

from SocketServer import TCPServer, ThreadingMixIn, StreamRequestHandler
#定義支持多線程的服務類，注意是多繼承
class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass
#定義請求處理類
class Handler(StreamRequestHandler)：
def handle(self):
addr = self.request.getpeername()
print 'Got connection from ',addr
self.wfile.write('Thank you for connection')
server = Server(('', 1234), Handler)#實例化服務類
server.serve_forever()#開啟服務