epoll多路复用

为了实现及时聊天，即两方可以任意向对方发送连续的多条消息的功能，需要使用epoll。在内核中，socket对象缓冲区recv()、标准输入缓冲区input()都分配了一段内存，内存对应一个整型编号（数组下标），这个编号就是文件描述符file describer。

我们创建epoll对象，注册要监控的fd和事件类型，让epoll去监控哪几个缓冲区发生了指定事件，以列表的形式主动报告给用户进程。

1.使用epoll编写即时聊天

服务器代码

import socket
import select
import sys

def tcp_server():
    server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    s_addr = ('', 2000)
    server.bind(s_addr)
    server.listen(128)  # 被动监听，激活端口
    new_client, new_client_addr = server.accept()
    print(new_client_addr)
    epoll = select.epoll()  # 创建一个epoll对象
    # 注册要监控的缓冲区，发生指定事件向用户进程汇报
    epoll.register(new_client.fileno(), select.EPOLLIN)
    epoll.register(sys.stdin.fileno(), select.EPOLLIN)
    while True:
        # 一直等只会在这里卡住，谁的缓冲区有数据，就填写到eventslist，列表里变存元组 (fd, 事件)
        events_list = epoll.poll(-1)
        for fd,event in events_list:
            if fd == new_client.fileno():
                # recv缓冲区有数据
                data = new_client.recv(100).decode('utf8')
                if data:
                    print(data)
                else:# 一旦对端断开，recv不会卡主，会返回空,内核会把client标记为一直可读
                    print('对方断开了')
                    return
            elif fd == sys.stdin.fileno():
                # input缓冲区有数据
                try:  # 按ctrl d让服务器断开
                    data = input()
                except Exception as e:
                    print('不想输入了，I want leave')
                    return
                new_client.send(data.encode('utf8'))
    server.close()


if __name__ == '__main__':
    tcp_server()

2.使用epoll实现聊天室

实现多人聊天，

1. 新增客户端断开后可以再次连接，服务器端不会退出（epoll解除绑定、关闭client对象）;
2. 新建一个client列表，存储每个客户端对象，循环遍历查看缓冲区有无数据；
3. 文件协议设计，聊天室增加用户名功能。

3.持续发送多个文件，协议设计

使用TCP连接发送文件时，首先要以字节流形式传送，如果持续发送多个文件，文件名1+文件1内容+文件名2+文件2内容+。。。存在粘包问题，两次发送的报文挨在一起，分不开。

我们采用开火车的方式解决粘包，如下所示。

1. 小火车

• 火车头填写长度：字节数，python需pack为4字节整型数
• 火车车厢填写内容：字符串字节流

	文件名	文件内容
车头	文件名长度(4B)	文件内容总长度(4B)
车厢	文件名	文件内容

Python的struct模块，提供了一种机制，能将int、float等基本数据类型打包成字符串（实际上相当于其他语言的字节流），可以在网络上传输，而接收端也可以通过解包还原出初始的数据。

• pack(fmt, var1, var2,…)
  按照给定的格式(fmt)，把数据封装成字符串(实际上类似于C结构体的字节流);

• unpack(fmt, string)
  按照给定的格式(fmt)解析字节流(string)，返回解析出来的tuple元组;

• calcsize(fmt)
  计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存

• Python中的struct模块

4. 总结

• 写代码的时候对不确定的代码实现效果，自己动手写一个简单的例子验证一下就可以，这样就不至于代码写了一大堆，不确定错误在哪里。