利用Python的SocketServer框架編寫網路服務程序

1.前言：

雖說用Python編寫簡單的網路程式很方便，但複雜一點的網路程式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模組簡化了編寫網路服務程式的任務。同時SocketServer模組也是Python標準庫中許多伺服器框架的基礎。

2.網路服務類別：

SocketServer提供了4個基本的服務類別：

TCPServer針對TCP套接字流

UDPServer針對UDP報套接字

，不常用。

它們的繼承關係如下：

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

| BaseServer |

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

     |

v

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

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

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

     |

     v

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

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

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

2.1非同步處理：

這個四個服務類別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。要支援非同步模型，可以利用多重繼承讓server類別繼承ForkingMixIn 或 ThreadingMixIn mix-in classes。

ForkingMixIn利用多重進程（分叉）實現非同步。

ThreadingMixIn利用多執行緒實現非同步。

3.請求處理類別：

要實現一項服務，還必須派生一個handler class請求處理類，並重寫父類的handle()方法。 handle方法就是用來專門是處理請求的。此模組是透過服務類別和請求處理類別組合來處理請求的。

SocketServer模組提供的請求處理類別有BaseRequestHandler，以及它的衍生類別StreamRequestHandler和DatagramRequestHandler。從名字看出可以一個處理串流套接字，一個處理資料報套接字。

4.總結用SocketServer建立一個服務的步驟：

1.建立一個request handler class（請求處理類別），繼承自BaseRequestHandler class並重寫它的handle()方法，該方法將處理到的請求。

2.實例化一個server class對象，並將服務的位址和先前建立的request handler class傳遞給它。

3.呼叫server class物件的handle_request() 或 serve_forever()方法來開始處理請求。

一個基於SocketServer的伺服器範例：

from SocketServer import TCPServer,StreamRequestHandler
#定义请求处理类
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)#实例化服务类对象
server.server_forever()#开启服务

5.實現非同步，支援多重連線

前面介紹服務類別時提到過，四個基本的服務類別預設是同步模型的。要支援非同步可以利用多重繼承從ForkingMixIn 或ThreadingMixInmix-in classes和一個基本的服務類別繼承來定義一個支援非同步的服務類別。例如：

class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

ForkingMixIn 要考慮進程間的通訊。 ThreadingMixIn要考慮執行緒存取相同變數時的同步和互斥。

一個使用了多執行緒處理的伺服器範例：

from SocketServer import TCPServer, ThreadingMixIn, StreamRequestHandler
#定义支持多线程的服务类，注意是多继承
class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass
#定义请求处理类
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)#实例化服务类
server.serve_forever()#开启服务