网络编程02--并发理论

昨日复习

socket基本使用
内置的模块

import socket
s = socket.socket()  # 创建网络传输，默认TCP协议
s.bind((IP+port))  # 绑定IP+端口
s.listen(5)  # 半连接池
sock, addr = s.accept  # 监听，三次握手的lisent态
sock.recv(1024)  # 接收内容
sock.send(发送的内容)  # 发送内容

c = socket.socket()
c.connect((IP+port))

通信循环
将recv和send用while循环
连接循环
监听代码使用while循环起来
代码健壮性校验
1. 异常捕获
2. 端口冲突
3. 系统问题
  在客户端判断用户是否输入为空
  在服务端判断接受是否为空
TCP粘包特性
1. 双向同道中数据量较大接收有残余
2. TCP会将数据量较小并且时间较短的数据一次性打包发送（流式协议）
如何解决黏包问题
- 报头：固定长度，内部包含诸多信息
  能够固定打包的模块struct
  客户端
  1. 打包固定长度的字典的报头并发送
  2. 发送字典数据
  3. 发送真实数据
  服务端
  1. 先接收固定长度的字典的报头
  2. 解析出字典的长度
  3. 接收字典数据，并解析出真实数据相关的内容
  4. 接收真实的数据
大文件如何传输
1. 如何校验文件数据的一致性
  使用hashlib模块对文件内容做加密处理，之后发送成功之后取出随机字符串做对比
  切片解密对比
  读取文件部分内容加密（划分区域）
2. 数据储存
  for循环一行行发送，一行行储存

昨日代码务必掌握

昨日需求剖析

将客户端与服务端全部使用软件开发目录规范编写
将各个功能写成函数

1、UDP代码编写

# 服务端
import socket


amg = socket.socket(type = socket.SOCK_DGRAM)  # UDP协议
amg.bind(('127.0.0.1', 9000))  # 绑定IP地址
msg, addr = amg.rescvfrom(1024)
amg.sendto(发送的内容，addr发送的地址)
amg.close()

# 客户端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1', 9000)
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.sendto(内容，ip_port)
back, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
print(back.decode('utf-8'),addr)


# 建议QQ程序练习

2、操作系统的发展史

学习并发编程其实就是现在学习操作系统的发展史(底层逻辑)

穿孔卡片时代：
- CPU的利用率极低（所有的输入只能通过穿孔卡片操作，每个计算每次只能一个人操作专属的代码，没办法执行其他代码）
联机批处理系统
- 将多个程序员的程序一次性录入磁带中，之后交由输入机输入并交由CPU执行
脱机批处理系统
- 现代计算机的雏形（远程输入，高速磁带，主机）

3、多道程序系统（多道技术）

前提：针对单核CPU（同一时间计算机只能高一件事）
单道技术（串行）
多道技术（单核）

切换+保存状态

CPU的工作机制（单核）

当某个程序进入IO状态，才做系统会自动剥夺改程序的CPU执行权限
当某个程序长时间占用CPU时，那么操作系统也会剥夺改程序的CPU的执行权限

并行与并发

并行：多个程序同时执行（需多个CPU）
并发：多个程序看起来像同时运行即可

简单小问题：

单核CPU能都实现并行
不能，但可以实现并发
12306可以同时支持上亿的用户买票，问是并发还是并行
并发（高并发）

星轨：微博可以同时支持多个星轨

4、进程理论（重要重点关注）

进程与程序的区别

  程序：及代码，在类似py文件内的代码（死的）

  进程：运行起来的程序（代码）（活的）

  看成内存中独立的空间（运行的程序）

单核情况下的进程调度
- 进程调度算法演变
  1. FCFS：先来先服务
    缺点：对短作业不友好
  2. 短作业优先调度算法
    缺点：对长作业不友好
  3. 时间片轮转发+多级反馈列队（现在计算机正在使用的算法）
    先分配给担心的多个进程相同的时间片
    之后根据进程消耗的时间片分类别
进程三状态图

就绪态
运行态
阻塞态
程序要想进入运行态，必须先经过就绪态

同步&异步（用于面熟任务的提交方式）

同步：
- 提交任务之后原地等待任务的返回结构，期间不做任何事
异步：
- 体检任务有之后不原地等待任务的返回结果，直接去做其他事情，结构由反馈机制自动提醒

阻塞&非阻塞（描述任务的执行状态）

阻塞：阻塞态
非阻塞：就绪态，运行态

5、创建进程

# 代码层面创建进程
# 高端模块
from mulirocessing import Process
import time


def test(name):
	print('%s正在运行'%name)
	time.sleep(3)
	print（'%s已经结束'%name）
	
if __name__ = '__main__':
	p = Process(target=test, args=('kk',))  # s生成一个进程对象
	p.start()  # 告诉操作系统开设一个新进程，并运行。异步提交

'''
在win系统中开设进程类似于导入模块
	从上往下再次执行代码
	一定要在__main__判断语句内执行开设进程的代码块
		if __name__ = '__main__':
			print(123)
在linux系统中直接将代码完整的复制一份执行
	不需要__main__判断语句内执行
'''
# 类创建进程
class MyProcess(Process):
	def __init__(self, name):
		super().__init__()
		self.name = name
	def run(self):
		print('%s正在运行'%name)
		time.sleep(3)
		print('%s已经结束'%name)
if __name__ == '__main__':
	p = MyProcess('kk')
	p.start()

6、进程的join方法

from multiprocessing import Process
import time


def test(name, n):
	print('%s is running' % name)
	time.sleep(n)
	print('%s is over' % name)


if __name__ == '__main__':
	p_list = []
	start_time = time.time()
	for i in range(1, 4):
		p = Process(target=test, args=(i, i))
		p.start()
		p_list.append(p)
		# p.join()  # 串行  9s+
	for p in p_list:
		p.join()
	print(time.time() - start_time)
"""
	p = Process(target=test, args=('jason',))
	p1 = Process(target=test, args=('kevin',))
	p2 = Process(target=test, args=('oscar',))
	p.start()
	p1.start()
	p2.start()
"""
	print('主进程')

7、进程间默认无法交互

# 进程间数据是相互隔离的
from multiprocessing import Process

money = 100


def test():
    global money
    money = 999


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=test)
    p.start()
    # 先确保子进程运行完毕了 再打印
    p.join()
    print(money)

8、对象方法

from mulirocessing import Process
import time
import os


def test(name):
	print('%s正在运行'%name)
	time.sleep(3)
	print（'%s已经结束'%name）
	
if __name__ = '__main__':
	p = Process(target=test, args=('kk',))  # s生成一个进程对象
	p.start()  # 告诉操作系统开设一个新进程，并运行。异步提交
	p.join()  # 等待子进程运行结束在运行主进程
	p.terminate()  # 立刻结束子进程
	print(p.is_alive())  # 查看进程是否存在，返回布尔值
	print(current_process().pid)  # 查看当前进程号
	print(os.getpid())  # 查看当前进程号
	print(os.getppid())  # 查看父进程号
	
"""
1.current_process查看进程号
2.os.getpid() 查看进程号  os.getppid() 查看父进程进程号
3.进程的名字，p.name直接默认就有，也可以在实例化进程对象的时候通过关键字形式传入name=''
3.p.terminate()  杀死子进程 
4.p.is_alive()  判断进程是否存活	3，4结合看不出结果，因为操作系统需要反应时间。主进程睡0.1即可看出效果
"""

扩展

时间服务器的实现原理

1、内部电容小电池
- 专门为时间模块供电
2、远程时间同步
- 联网之后会自动更新时间

linux多台服务器定时任务

随机抽取一台服务器的时间为标准，到一定时间所有的机器执行定时脚本

网络编程02--并发理论

昨日复习

昨日需求剖析

1、UDP代码编写

2、操作系统的发展史

3、多道程序系统（多道技术）

4、进程理论（重要重点关注）

5、创建进程

6、进程的join方法

7、进程间默认无法交互

8、对象方法

扩展

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