pythonweb-fork以及僵屍程序

1. poll 方法實作IO多路複用

   p = poll()

   p.register()

   p.unregister()

   p.poll()

2. epoll方法實作IO多路複用
   • 效率更高
   • 觸發方式更多
   • 監控IO數量更多

3. struct子產品使用

   功能 ： 将python資料轉換為位元組串，将位元組串解析為python資料

   Struct(fmt) 生成資料的結構對象

   pack() 将資料打包為bytes

   unpack() 将資料解析

4. 本地套接字

   作用 ： 用于兩個本地程序間通信

5. 多任務程式設計

   什麼是多任務程式設計？

   什麼是并行，什麼是并發

6. 程序

   什麼是程序？

   程序概念

7. 基于fork的多程序并發

一. 基于fork的多程序程式設計（續）

1. fork的運作特征

* 子程序會複制父程序的全部記憶體空間，從fork的下一句開始執行
* 父子程序各自獨立運作，執行順序不确定
* 通常情況下fork與if結構是固定搭配，利用父子程序中fork的傳回值差異使其各自執行不同的内容
* 父程序在fork之前開辟的記憶體空間子程序同樣會擁有，父子程序各自對各自空間的操作互不影響
* 父子程序有各自的特征，比如PID PCB 指令集。
           

二. 程序相關函數

1. os.getpid()

   功能 ： 擷取目前程序的PID号

   傳回值： 傳回PID

2. os.getppid()

   功能： 擷取父程序的PID号

   傳回： 傳回PID

3. os._exit(status)

   功能： 結束一個程序

   參數： 程序的退出狀态 整數

4. sys.exit([status])

   功能： 結束一個程序

   參數： 整數表示程序退出狀态 預設為0

   字元串則表示程序退出時列印内容

三. 孤兒和僵屍

1. 孤兒程序 ：父程序先于子程序退出，此時子程序成為孤兒程序

特點： 孤兒程序會被系統程序收養，此時系統程序就會成為孤兒程序新的父程序。
           

1. 僵屍程序 ：子程序先于父程序退出，父程序又沒有處理子程序的退出狀态，此時子程序就會成為僵屍程序。

特點： 僵屍程序雖然已經結束，但是會存留部分資訊在PCB中，大量的僵屍程序會浪費系統記憶體資源。
           

1. 如何避免僵屍程序

   【1】 使用wait函數處理子程序退出狀态

   pid,status = os.wait()
              

   功能：父程序中阻塞等待處理子程序的退出

   傳回值：pid 退出的子程序的PID号

   status 子程序退出狀态

   pid,status = os.waitpid(pid,option)
              

   功能：父程序中等待處理子程序的退出

   參數：pid -1 表示等待任意子程序退出

   >0 表示等待指定的子程序退出

   option 0 表示阻塞等待

   WNOHANG 表示非阻塞

   傳回值：pid 退出的子程序的PID号

   status 子程序退出狀态

   【2】 建立二級子程序處理僵屍

   1. 父程序建立子程序，等待回收
              

   1. 子程序建立二級子程序後立即退出
   2. 二級子程序成為孤兒，和原父程序一同執行事件

   【3】 通過信号處理子程序退出

   原理 ：子程序退出時會由作業系統給父程序發送信号，如果父程序忽略這個信号則子程序的退出由作業系統自動處理。

方法 ：使用signal子產品忽略信号
  
    import  signal
    signal.signal(signal.SIGCHLD,signal.SIG_IGN)
     
 * 在父程序中添加如上語句，則該父程序所有的子程序退出均由作業系統處理
           

四. 群聊聊天室

1. 功能 ： 類似qq群聊功能

   【1】 有人進入聊天室需要輸入姓名，姓名不能重複

   【2】 有人進入聊天室，其他人會收到通知

   xxx 進入了聊天室
              

   【3】 一個人發消息，其他人會收到消息

   xxx ：xxxxxxx
              

   【4】 有人退出聊天室，其他人也會收到通知

   xxx 退出了聊天室
              

   【5】 擴充功能 ： 服務端消息公告，服務端發送消息所有人都能收到

   管理者消息：xxxxxxxxx
              

2. 确定技術模型

   【1】 服務端和用戶端，服務端處理請求，發送管理者消息

   用戶端執行各種功能

   【2】 套接字選擇 ： UDP套接字

   【3】 消息發送模型 ： 轉發

   用戶端 --》 服務端 --》其他用戶端

   【4】 存儲使用者資訊 {name:addr}

   【5】 處理收發關系 ： 多程序分别處理收發

3. 注意事項

   【1】 設計封裝方案

   【2】 寫一個功能子產品測試一個子產品

   【3】 注意注釋的添加

4. 具體實作流程

   【1】 搭建網絡模型

   【2】 進入聊天室

   1. 用戶端 ： * 輸入姓名
      • 發送給伺服器
      • 接收伺服器回報
      • 不允許則重新輸入，允許則進入聊天室
      • 建立新的程序用于消息收發

   2. 服務端 ： * 接收姓名

      * 判斷是否允許進入

      • 将結果回報給用戶端
      • 如果不允許則結束，允許将使用者插入資料結構
      • 給其他人發送通知
   【3】 聊天

   1. 用戶端 ： * 循環發送消息

      * 循環接收消息

   2. 服務端： * 接收消息，判斷消息類型

      * 将消息轉發

   【4】 退出聊天室

   【5】 管理者消息

作業 ： 1. 将現有聊天室代碼整體

2. 嘗試自己完成剩餘功能

3. fork程序整理，能夠掌握運作原理

4. 類的設計