pythonweb-fork以及僵尸进程

1. poll 方法实现IO多路复用

   p = poll()

   p.register()

   p.unregister()

   p.poll()

2. epoll方法实现IO多路复用
   • 效率更高
   • 触发方式更多
   • 监控IO数量更多

3. struct模块使用

   功能 ： 将python数据转换为字节串，将字节串解析为python数据

   Struct(fmt) 生成数据的结构对象

   pack() 将数据打包为bytes

   unpack() 将数据解析

4. 本地套接字

   作用 ： 用于两个本地进程间通信

5. 多任务编程

   什么是多任务编程？

   什么是并行，什么是并发

6. 进程

   什么是进程？

   进程概念

7. 基于fork的多进程并发

一. 基于fork的多进程编程（续）

1. fork的运行特征

* 子进程会复制父进程的全部内存空间，从fork的下一句开始执行
* 父子进程各自独立运行，执行顺序不确定
* 通常情况下fork与if结构是固定搭配，利用父子进程中fork的返回值差异使其各自执行不同的内容
* 父进程在fork之前开辟的内存空间子进程同样会拥有，父子进程各自对各自空间的操作互不影响
* 父子进程有各自的特征，比如PID PCB 命令集。
           

二. 进程相关函数

1. os.getpid()

   功能 ： 获取当前进程的PID号

   返回值： 返回PID

2. os.getppid()

   功能： 获取父进程的PID号

   返回： 返回PID

3. os._exit(status)

   功能： 结束一个进程

   参数： 进程的退出状态 整数

4. sys.exit([status])

   功能： 结束一个进程

   参数： 整数表示进程退出状态 默认为0

   字符串则表示进程退出时打印内容

三. 孤儿和僵尸

1. 孤儿进程 ：父进程先于子进程退出，此时子进程成为孤儿进程

特点： 孤儿进程会被系统进程收养，此时系统进程就会成为孤儿进程新的父进程。
           

1. 僵尸进程 ：子进程先于父进程退出，父进程又没有处理子进程的退出状态，此时子进程就会成为僵尸进程。

特点： 僵尸进程虽然已经结束，但是会存留部分信息在PCB中，大量的僵尸进程会浪费系统内存资源。
           

1. 如何避免僵尸进程

   【1】 使用wait函数处理子进程退出状态

   pid,status = os.wait()
              

   功能：父进程中阻塞等待处理子进程的退出

   返回值：pid 退出的子进程的PID号

   status 子进程退出状态

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

   功能：父进程中等待处理子进程的退出

   参数：pid -1 表示等待任意子进程退出

   >0 表示等待指定的子进程退出

   option 0 表示阻塞等待

   WNOHANG 表示非阻塞

   返回值：pid 退出的子进程的PID号

   status 子进程退出状态

   【2】 创建二级子进程处理僵尸

   1. 父进程创建子进程，等待回收
              

   1. 子进程创建二级子进程后立即退出
   2. 二级子进程成为孤儿，和原父进程一同执行事件

   【3】 通过信号处理子进程退出

   原理 ：子进程退出时会由操作系统给父进程发送信号，如果父进程忽略这个信号则子进程的退出由操作系统自动处理。

方法 ：使用signal模块忽略信号
  
    import  signal
    signal.signal(signal.SIGCHLD,signal.SIG_IGN)
     
 * 在父进程中添加如上语句，则该父进程所有的子进程退出均由操作系统处理
           

四. 群聊聊天室

1. 功能 ： 类似qq群聊功能

   【1】 有人进入聊天室需要输入姓名，姓名不能重复

   【2】 有人进入聊天室，其他人会收到通知

   xxx 进入了聊天室
              

   【3】 一个人发消息，其他人会收到消息

   xxx ：xxxxxxx
              

   【4】 有人退出聊天室，其他人也会收到通知

   xxx 退出了聊天室
              

   【5】 扩展功能 ： 服务端消息公告，服务端发送消息所有人都能收到

   管理员消息：xxxxxxxxx
              

2. 确定技术模型

   【1】 服务端和客户端，服务端处理请求，发送管理员消息

   客户端执行各种功能

   【2】 套接字选择 ： UDP套接字

   【3】 消息发送模型 ： 转发

   客户端 --》 服务端 --》其他客户端

   【4】 存储用户信息 {name:addr}

   【5】 处理收发关系 ： 多进程分别处理收发

3. 注意事项

   【1】 设计封装方案

   【2】 写一个功能模块测试一个模块

   【3】 注意注释的添加

4. 具体实现流程

   【1】 搭建网络模型

   【2】 进入聊天室

   1. 客户端 ： * 输入姓名
      • 发送给服务器
      • 接收服务器反馈
      • 不允许则重新输入，允许则进入聊天室
      • 创建新的进程用于消息收发

   2. 服务端 ： * 接收姓名

      * 判断是否允许进入

      • 将结果反馈给客户端
      • 如果不允许则结束，允许将用户插入数据结构
      • 给其他人发送通知
   【3】 聊天

   1. 客户端 ： * 循环发送消息

      * 循环接收消息

   2. 服务端： * 接收消息，判断消息类型

      * 将消息转发

   【4】 退出聊天室

   【5】 管理员消息

作业 ： 1. 将现有聊天室代码整体

2. 尝试自己完成剩余功能

3. fork进程整理，能够掌握运行原理

4. 类的设计