Соединение розеток шлейфом: Подключение розеток шлейфом. Соединение розеток шлейфом своими руками

Содержание

Подключение розеток шлейфом. Соединение розеток шлейфом своими руками

Работы, связанные с электричеством, в том числе и монтаж/демонтаж розеток, безусловно, относятся к числу тех, что требуют профессионального подхода. На сегодняшний день подключение розеток производят одним из следующих способов: используя для каждого места отдельную линию электропроводки или подключив несколько точек к одному источнику (шлейфом).

Первый вариант требует больших финансовых затрат, кроме того, с ним возникает ряд дополнительных трудностей в случае, если монтаж осуществляется при уже выполненной отделке. Однако все это с лихвой компенсируется надежностью.

Если речь идет об обслуживании мощных электроприборов, то рекомендуется использовать только розетки с отдельной линией. При этом нужно помнить, что образованная подобным образом цепь рассчитана на определенную суммарную нагрузку и в случае несоблюдения условий эксплуатации в любой момент могут возникнуть проблемы.

Данная статья предназначается в помощь тем, кто решил, что именно

подключение розеток шлейфом является оптимальным вариантом для его жилища.

Итак, подключение шлейфом это параллельное соединение всех элементов (в нашем случае розеток) к одной линии электропроводки. Кабель от силового щита идет к подрозетнику, где подсоединяется к первой розетке, к той добавляется вторая, ко второй третья и т.д.

Недостатком такой схемы является то, что если в месте контакта повредится одна из жил, то в определенной точке цепи перестанут работать, как минимум, все идущие далее элементы. Отсюда вывод: чем меньше розеток входит в систему, тем надежнее она будет.

Электропроводка может быть как спрятанной в стенах, так и пролегать по их поверхности. Открытый вариант проще и удобнее, однако, не всегда хорошо смотрится с эстетической точки зрения. Если нет желания постоянно задевать кабель, то имеет смысл поместить его в небольшие предварительно проделанные борозды (штробы), после чего аккуратно их заделать.

Минусом скрытой проводки является необходимость лишний раз «раскурочивать» стены, когда возникнет потребность произвести какие-либо работы. Каждый из вариантов прокладки имеет свои плюсы и минусы, поэтому выбор здесь индивидуален.

Этапы подключения и установки блока розеток

Для осуществления монтажных работ при соединении розеток, естественно, потребуются инструменты. Их набор достаточно стандартен:

  1. — уровень;
  2. — кусачки;
  3. — отвертка;
  4. — нож с карандашом;
  5. — перфоратор.

Последний покупать не обязательно, его можно просто одолжить или взять в аренду. Все-таки инструмент не из дешевых и нет смысла лишний раз тратиться, если в том нет особой надобности. Со всем остальным инвентарем проблем возникнуть точно не должно.

При креплении подрозетника на поверхность стены используются шурупы. Если он будет располагаться внутри, то потребуется проделать в поверхности полость. Мы будем рассматривать стандартную ситуацию, при которой к подрозетнику от щитка подводится только один кабель.

За то, поместятся ли все кабели в коробку, и без того занятую розеткой, особо переживать не стоит. Стандартный 42-х миллиметровый подрозетник спокойно вместит все, что нужно.

Схема подключения розеток шлейфом

После того как подрозетники будут установлены необходимо подготовить кабель для перемычек. Отмеряем кабель с запасом для каждого блока, но не стоит делать слишком длинные перемычки. Их длина должна быть такой, чтобы после подключения розетки, ее можно было установить в подрозетнике. Я использовал для перемычек кабель такой же марки и сечения, как и питающий.

Соединение розеток шлейфом предусматривает подключение нескольких электрических розеток к одной линии проводки. Для реализации данного метода необходимо соединить шлейфом приходящий и уходящий кабели прямо на контактной части розетки. Все провода: фазный, нулевой, заземление – подключаются параллельно.

При подключении розетки с одной стороны к ней присоединяют кабель от силового щита, с другой выводится провод следующего «шлейфа». В данном примере используется кабель с тремя жилами: «фазы» — коричневого цвета, «нуля» — синего цвета и «земли» — желто-зеленая расцветка.

В одном контакте розетки подключаем фазный провод питающего кабеля и фазный провод шлейфа идущего на вторую розетку. Во втором контакте подключаем нулевые провода питающего кабеля и шлейфа второй розетки. Аналогично выполняем подключение во второй, третьей и т.д., пока не подключим все розетки.

Особенностью такого подключения в том, что все провода соединяются непосредственно в контактах розетки. Качество соединения также во многом зависит от типа контакта.

Специалисты рекомендуют использовать модели с плоско пружинным контактом, который считается самым надежным. Более-менее сносно, если он будет выполнен в форме прижимаемой болтом пластины. Хуже всего, когда роль контакта исполняет просто болт.

Однако в целях соблюдения норм электробезопасности выполняя подключение розеток шлейфом необходимо сохранить неразрывность заземляющего проводника. Для этого подключаем его с помощью ответвления, а не шлейфованием. Такой способ соединения повысит надежность контакта и позволит избежать его разрывов на протяжении всей длины проводника.

Ответвление заземляющей жилы выполняется одним из самых испытанных и надежных соединений – опрессовкой. Таким образом, после обычной скрутки, соединения проводов способом опрессовки гильзой и изолирования сохраняется по всей длине проводника постоянный надежный контакт.

Важное замечание! Соединение розеток шлейфом допустимо только в том случае, если гарантирована целостность нулевого защитного проводника РЕ. То есть каждая розетка подключается к сети заземления не шлейфованием, а отдельным ответвлением.

Согласно пункту 1.7.144 правил устройства электроустановок, для подключения открытой проводящей части элемента к заземляющему или нулевому проводнику необходимо осуществить отдельное ответвление. Выполнять последовательное подключение защитных проводников не допускается. При этом в пункте 2.1.26 указывается, что такие ответвления необходимо выполнять в предназначенных для этой цели коробках, а также внутри корпусов электрических изделий, к которым относятся и розетки.

Данная схема соединения штепсельных розеток шлейфом, не нарушающая жилу заземления, позволит избежать нагрузки на клеммы. Ведь заземление представляет собой защитный ноль. Чтобы он оставался таковым, обязательно необходимо обеспечить его постоянное и надежное соединение на протяжении всей линии. Ни в коем случае не на механизмах розетки. Поскольку если контакт заземления потеряется (например, перегорит) в питающей розетке, то все остальные потеряют защитный ноль и будут иметь двухпроводную систему питания (лишимся всей системы заземления).

В процессе монтажа важно внимательно следить за тем, чтобы подсоединение проводилось максимально аккуратно и качественно.

Естественно, если жила будет плохо зачищена или вообще бракованная, то ожидать проблем с ней можно уже в самом скором времени. Если же подключение было произведено в полном соответствии с технологией, то все должно быть нормально. Главное, следить за тем, чтобы нагрузка не превышала допустимой нормы.

Учитывайте нагрузку на розетки, которые соединены шлейфом

Выбор способа соединения розеток

посредством распределительной коробки или шлейфом – это, прежде всего, возможность существенно сэкономить на электрическом кабеле. Однако необходимо учитывать, что каждый дополнительный «контакт» проводников представляет собой лишние «слабое» звено.

Номинальная ток, на который рассчитана розетка в пределах 16 А. Если к одной из розеток в блоке подключить такую нагрузку с ней ничего не произойдет. Но если включить такую нагрузку во все розетки может не выдержать питающий кабель или отключится автомат, так как по ним будет протекать суммарный ток, который выше номинального значения.

Подключение розеток шлейфом подходит для электроприемников небольшой мощности. Если речь идет о подключении не особо мощных приборов (аудиотехника, компьютер и т.д.), расположенных в одной комнате, то естественно нет особого смысла проводить отдельную линию для каждой точки. Применение шлейфового подсоединения также оправдано в случаях, когда нужно оперативно добавить одну-две дополнительных розетки.

Если же брать ситуацию в целом, то лучше затратить больше средств и усилий, но сделать каждую розетку автономной. Это намного надежней и не придется лишний раз ломать голову над тем, можно ли будет задействовать ее для того или иного прибора. Тем более, что с каждым годом количество затрачиваемой на бытовые нужды электроэнергии растет, а следовательно, будут возрастать и требования к надежности розеток.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Подключение розеток шлейфом: правильно ли это? Отвечаем подробно! | Кабель.РФ: всё об электрике

Сегодня, когда практически все бытовые потребители электроэнергии подключаются к электрической сети 0,23 кВ через розетку, от правильности её подключения зависит как надежность питания подключаемых электроприборов, так и безопасность самих пользователей. Все современные (вновь монтируемые) однофазные сети выполняются в трехпроводном исполнении, а устанавливаемые розетки должны иметь три контакта – фаза ( L ), ноль ( N ), защитный заземляющий проводник — «земля» ( PE ). Данная маркировка соответствует условному обозначению проводников питающей сети и установлена действующими правилами.

Все бытовые мощные потребители электроэнергии рекомендуется подключать к электрической сети через одиночные розетки или клеммные устройства, как правило, по радиальным выделенным линиям, которые монтируются от распределительных устройств (вводных щитов). Применение радиальных схем питания требует значительных материальных затрат на приобретение расходных материалов и электромонтажные работы, но этот недостаток компенсируется надежностью подключения и безаварийной работой сети. Остальная бытовая сеть обычно делится на две группы – освещение и розеточная сеть. Монтаж розеток выполняется обычно ответвлением (отпайкой) от основного проводника, питающего конкретную розеточную группу помещения. И если установка одиночных розеток не вызывает вопросов, то монтаж в одном блоке двух и более розеток требует пояснения в части монтажа защитного заземляющего проводника, т.к. обеспечение электробезопасности человека и домашних животных имеет первостепенное значение.

Как правильно выполнить шлейфование?

Обычно при монтаже розеточных блоков подключение фазных и нулевых клемм в розетках выполняется шлейфом (последовательно), начиная от розетки, подключаемой первой, что не нарушает требований правил. А вот подключение «земли» подобным способом не допустимо, т.к. идет вразрез с содержанием пункта 7.1.144 Правил устройства электроустановок (ПУЭ), согласно которому каждая открытая проводящая часть электроустановки должна присоединяться к «земле» при помощи отдельного ответвления, а последовательное включение не допускается. Т.е. ответвления от заземляющего проводника должны выполняться радиально к каждой розетке.

На рисунке ниже приведен вариант неправильного подключения «земли».

Подключение «земли» выполнено с нарушением ПУЭ.

Подключение «земли» выполнено с нарушением ПУЭ.

Требования пункта 1.7.144 ПУЭ обусловлены мерами электробезопасности, т.к., например, в случае потери контакта «земли» на первой из розеток, теряется «земля» на всей последующей контактной цепи. В случае применения в схеме устройства защитного отключения (УЗО) данный дефект приведет к его бездействию (отказу) при появлении потенциала на заземляемом корпусе электроприбора, например, на стиральной машине. Экономия на трудозатратах по электромонтажу в данном случае несет непосредственные риски электробезопасности. На следующем рисунке показан пример правильного присоединения защитного заземляющего проводника.

Правильное подключение «земли» в блоке розеток

Правильное подключение «земли» в блоке розеток

Завершая краткий обзор по подключению розеток шлейфом, следует отметить, что соблюдение требований электробезопасности носит первостепенное значение. И, конечно, всем следует помнить, что электромонтажные работы должны проводиться с соблюдением всех мер безопасности и только квалифицированным и подготовленным персоналом!

Если этот материал был для Вас полезным, поделитесь им в социальных сетях!

Также рекомендуем статью о том, как подключить выключатель.

А для того, чтобы не пропустить выход новых статей, ставьте «лайк» и подписывайтесь на наш канал: Кабель.РФ: всё об электрике .

Подключение розеток шлейфом: почему так делать нельзя?

В соответствии с действующими стандартами, обеспечить защиту от пробоя на корпус электроприбора можно с помощью заземления. С этой целью современные розетки оснащаются третьим контактом, с помощью которого корпус электроприбора будет подсоединен к заземляющему контуру.

Электробезопасность является самой важной задачей, которую необходимо решить при создании и использовании электрической сети. Но стоимость монтажных работ увеличивается пропорционально повышению мер защиты от возгорания и поражения током. Также это напрямую влияет на увеличение сложности монтажных работ.

В соответствии с действующими стандартами, обеспечить защиту от пробоя на корпус электроприбора можно с помощью заземления. С этой целью современные розетки оснащаются третьим контактом, с помощью которого корпус электроприбора будет подсоединен к заземляющему контуру. Но применение трехжильного кабеля усложняет подключение розеток, а также весь процесс электромонтажных работ. Но, несмотря на это, электробезопасность всегда должна оставаться на первом месте!


Схемы подключения розеток в квартире или доме

Различают 2 главные схемы подключения розеток:

  • звездой;

  • шлейфом.

Схема подключения «звездой» подразумевает под собой радиальное подсоединение розеток, то есть к каждой из розеток подводится отдельная линия. Недостатком такого способа является необходимость использования большого количества кабелей, что удорожает монтаж. Кроме этого, в случае, если в помещении уже сделан ремонт, для прокладки кабелей потребуется штробить стены. Но главным достоинством звездной схемы подключения розеток считается надежность, поэтому именно этот метод используется для обеспечения электроэнергией мощных электрических приборов.

В свою очередь, с целью сэкономить, многие решают подключить розетки шлейфом, то есть параллельным способом. Такое подключение считается более экономичным, так как нет необходимости в приобретении и прокладке большого количества кабелей, но надежность такой схемы оставляет желать лучшего.

Важно: подключение розеток шлейфом возможно только тогда, когда общая мощность подключаемых электроприборов не превышает характеристики кабеля, который подсоединен к этим розеткам!


В чем кроется основная опасность подключения розеток параллельным способом?

Соединять защитные проводники шлейфом запрещено ПУЭ п. 1.7.144, поэтому такой вариант монтажа розеток в квартире или доме является прямым нарушением правил установки электрооборудования. Причина кроется в вопросе безопасности. Если розетки соединены по звездной схеме, то в случае обрыва провода защиты угроза будет действовать только на конкретную розетку.

Если же несколько розеток соединены последовательно (шлейфом), то проводник заземления будет подводиться к самой ближней группе розеток, а потом к следующим. При этом роль транзитного контакта будут выполнять винтовые клеммы. Такой вариант соединения не будет надежным, так как с течением времени контакт может просто нарушиться. В таком случае все розетки из группы потеряют защиту, а при возникновении пробоя на корпус одного из электроприборов, напряжение возникнет и на других приборах, подключенных к этой группе розеток. Из-за этого в значительной степени повышается риск поражения электрическим током.


Можно ли найти компромисс?

Для того чтобы подключить розетки шлейфом и при этом обеспечить необходимую защиту следует придерживаться определенных правил. Необходимо вспомнить, что в указанном выше пункте ПУЭ говорится о проводнике заземления. Исходя из этого, потребуется создать параллельное соединение жил кабеля, который идет к щитку, а также ко всем розеткам (фаза и ноль). Здесь также стоит учесть, что общий ток нагрузки шлейфа не должен вступать в противоречие с сечением жил кабеля.

Также нельзя забывать и о том, что соединение должно быть качественным. Поэтому следует выполнить опрессовку контактов проводов с помощью гильз, а в качестве изоляции и использовать специальную термоусадочную трубку. Данное соединение стоит расположить в подрозетнике, имеющем увеличенную глубину, но также можно использовать и распределительные коробки.

При этом стоит помнить о том, что целостность токопроводящей жилы в процессе подключения к РЕ проводнику нельзя нарушать. Главное – это выполнить качественное соединение розеток с шиной РЕ. Только в таком случае подключение розеток шлейфом не будет противоречить установленным правилам электробезопасности.

Схема подключения блока розеток: инструкция

Количество потребителей электроэнергии в жилище каждого человека постоянно растет: бытовая, кухонная, электронная и компьютерная техника требует подключения к источнику напряжения, за счет которого работает. Соответственно возрастает потребность в наличии необходимого количества точек электропитания (розеток). Конечно, можно прибегнуть к помощи переносок и тройников, но внешний вид жилья от этого не станет более привлекательным. Лучшим выходом из данной ситуации является установка блоков розеток, которые смогут решить проблему подключения множества электрических приборов. В статье расскажем, как выполняется схема подключения блока розеток своими руками, дадим инструкцию по монтажу.

Блок розеток может состоять из трех и более точек электропитания

Различные варианты подключения блока розеток

Работы, связанные с электросетями и коммутационными приборами требуют специальных знаний и определенных навыков. Существует два способа подключения розеточного блока:

  • последовательное, оно же шлейфовое;
  • параллельное, другое название – звездой.

Оба варианта доступны для самостоятельного выполнения. Благодаря простоте монтажа, наиболее популярным является первый способ, но для соблюдения справедливости, вторая версия также будет рассмотрена в данной публикации. Читайте также статью: → «Пошаговая инструкция и схемы подключения трехфазных розеток».

Схема последовательного подключения блока розеток

Отличительной особенностью такой схемы является то, что каждый элемент конструкции (электроточка) запитывается от предыдущего, а тот в свою очередь – от своего предшественника. Иными словами, розетки соединяются, как лампочки на гирлянде – к сети подключается только первая, а остальные коммутируются с ее контактами последовательным способом: фаза – с фазой, нуль – с нулем. Связующими звеньями в этой цепи выступают перемычки (шлейфы).

Простая схема последовательного подключения блока розеток с RE проводником

Обычная розетка рассчитана на токовую нагрузку до 16 А. Однако в предложенной схеме данный показатель не может быть применен для каждого разъема, так как здесь принимается во внимание общее суммарное значение силы тока на всех точках. Следовательно, такой вариант подходит для запитывания группы приборов с незначительной мощностью.

Практический совет: Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), разрыв защитного заземляющего RE проводника не допускается, поэтому его подводка с помощью перемычек будет считаться нарушением.

Недостатком шлейфового варианта является зависимость элементов цепи друг от друга, а соответственно общая уязвимость – в случае обрыва или повреждения одной из перемычек, все последующие звенья перестают функционировать.

Схема параллельного подключения блока розеток

В отличие от предыдущего способа, соединение звездой подразумевает независимую подводку провода к каждой составляющей ячейке блока. То есть в распределительной коробке производится расщепление фазного и нулевого проводников на отводы (количество соответствует числу разъемов), которые направляются к соответствующим контактам прибора. Например, если устройство состоит из трех ячеек, то в кабель канал, проложенный от коробки до места монтажа, помещается три фазных и три нулевых провода.

Схема параллельного подключения блока розеток с разводкой от распределительной коробки

Практический совет: Для обеспечения надежного контакта на месте расщепления фазного и нулевого проводника рекомендуется использовать клеммные колодки (клемники) или специальные металлические гильзы для обжимки провода.

Применение обжимных устройств делает соединение проводов надежным и безопасным

«Звезда» обладает тем преимуществом, что при повреждении или выходе из строя одного из элементов, остальные будут работать в прежнем режиме, обеспечивая электроэнергией свои потребители. Недостатком такого способа коммутации можно считать относительную сложность монтажа и сравнительную дороговизну проводки из-за необходимости использования дополнительных проводов.

Пошаговая инструкция установки блока розеток

Работу по установке коммутационного узла разъемов можно условно разделить на два этапа, один из которых назвать подготовкой, а второй – монтажом. Первый сводится к обустройству ниши в стене для размещения в ней подрозетников. Второй заключается в непосредственной работе с электрикой – проводами и контактами. Читайте также статью: → «Виды розеток и рекомендации по их выбору и монтажу».

Соответственно для выполнения подготовительных мероприятий понадобится строительный инвентарь: уровень, дрель со специальной коронкой и фрезой, шпатель, емкость для разведения строительных смесей. При выполнении монтажных работ будут востребованы совершенно иные инструменты: индикатор, отвертка, нож, пассатижи. Каждый из этапов является важным и нуждается в подробном описании, потому что итогом их завершения должен стать удобный и функциональный блок розеток.

Инструкция по выполнению подготовительных работ и установке подрозетников

Первый, подготовительный этап – установка подрозетников в стену

В качестве примера приводится ситуация, когда обустройство точек электропитания производится на совершенно новом месте, где ранее не были размещены розетки.

  1. В стене, от распределительной коробки до места будущего расположения электрического коммутационного узла, пробивается штроба для последующей скрытой укладки проводов, либо устраивается кабель-канал для наружной проводки
  2. Используя строительный уровень, отмечается горизонтальная линия, которая станет «маяком» при установке коробок для розеток, после чего осуществляется разметка ниши
  3. С помощью дрели со специальной насадкой производится выборка в стене, в которую помещается блок подрозетников
  4. Оставшееся свободное пространство вокруг изделия замуровывается подготовленной строительной смесью (замазкой, алебастром, шпаклевкой).

После высыхания смеси, первый этап установки можно считать завершенным.

Инструкция по монтажу электрической части

Все мероприятия, связанные с электрическим током, должны начинаться с отключения электроэнергии на участке проведения работ. Это правило обязательно для исполнения, как начинающими электриками, так и опытными специалистами.

  1. В штробу или кабель-канал укладывается провод, один конец которого выводится в распределительную коробку, второй – в установленный накануне подрозетник
  2. Блок розеток разбирается, лицевая панель отделяется, а болты на контактах внутренней части послабляются
  3. Между соответствующими контактами устройств устанавливаются перемычки: светлые провода на фазные клеммы, синие – на нулевые
  4. Первая из ячеек подключается к проводу, проложенному по стене, после чего внутренняя часть помещается в подрозетник и закрепляется там
  5. В распределительной коробке производится коммутация с проводами электрической сети, а места соединения тщательно изолируются
  6. Возобновляется подача электроэнергии, с помощью индикатора проверяется поступление тока на розетки
  7. Лицевая панель блока устанавливается на место, производится проверка работоспособности через подключение электроприбора.

Заключительным действием является заделывание штробы в стене или закрывание короба кабель-канала крышкой. При подключении с помощью перемычек фазы и нуля образуются шлейфы, а RE проводник коммутируется с розетками путем ответвления.

Конечный результат монтажа блока розеток, выполненного своими руками

Наиболее часто допускаемые ошибки при монтаже

Во время установки блока розеток могут быть допущены следующие ошибки способные повлиять на внешнюю привлекательность или работоспособность изделия:

  1. Использование для соединения с алюминиевым проводом через скрутку проводника с медной жилой. Подобная ошибка может привести к нарушению контакта из-за окисления и прекращению работы изделия. Жилы соединяемых токоведущих проводов должны быть либо из одного металла, либо соединяться через клеммник
  2. Использование плоского провода с однослойной изоляцией и замуровывание его в стене без помещения в пластиковую или гофрированную трубку. Ранее такой метод разрешался, но в настоящее время рекомендуется применение дополнительной защитной оболочки
  3. Применение для изготовления перемычек проводов разного сечения. Это нельзя назвать грубой ошибкой, но для этих целей рекомендуется применять жилу с площадью сечения равной сечению электропроводки
  4. Подключение RE проводника шлейфовым способом, то есть с помощью перемычек между розетками. Как указывалось выше, такой способ считается нарушением ПУЭ
  5. Оставление слишком длинных концов провода при вводе в подрозетник или распределительную коробку. Для комфортной работы, концы провода должны составлять 12-15см. В противном случае могут возникнуть проблемы с его укладкой при завершении монтажа
  6. Устройство счалок или скруток провода в кабель-канале или штробе. Все контакты и соединения должны выполняться только в электрических монтажных коробках (распределительных или розеточных). Это облегчает ремонт и ревизию электрических сетей.

Избегая перечисленных ошибок, пользователь сможет самостоятельно смонтировать блок розеток и пользоваться им на протяжении длительного времени. Читайте также статью: → «Как правильно установить и подключить розетку? Схемы подключения».

Актуальные вопросы по теме

Вопрос №1. Допускается ли установка блока розеток на стене из гипсокартона?

Конечно допускается, только при этом следует использовать подрозетники, имеющие подвижные сегменты, предназначенные для прижатия изделия к тонкой поверхности.

Вопрос №2. На какой высоте от пола должны располагаться розетки в жилом помещении?

В Советском союзе действовали строгие правила, определяющие высоту расположения розеток 90 см от пола. Сейчас таких жестких ограничений нет и точки электропитания могут устанавливаться на разной высоте, но все же рекомендуется монтировать их не ниже 15-30 см от основания.

Вопрос №3. Если блок розеток нельзя использовать для подключения мощных потребителей, как пользоваться водонагревателем или конвектором?

Для подсоединения электроприборов, обладающих большой мощностью, рекомендуется обустройство отдельной электрической линии, как показано на схеме внизу.

Схема отдельного подключения блока розеток и линии для мощных приборов

Вопрос №4. Можно ли подключать провод не к крайней розетке блока, а к средней?

Это не имеет значения, к какой из розеток будет подключен провод. Главное, чтобы коммутация с остальными ячейками была надежной.

В заключении можно отметить, что блок розеток, выполненный, как одно изделие или собранный из нескольких отдельных элементов, сможет значительно повысить комфорт использования электроэнергии. Важным условием при его монтаже своими руками является соблюдение мер личной безопасности.

Оцените качество статьи:

Установка блока розеток. Схема соединении

Автор Alexey На чтение 6 мин. Просмотров 807 Опубликовано Обновлено

Для увеличивающегося количества подключаемых бытовых электроприборов требуется установка блока по несколько розеток рядом. Всегда надо рассчитывать их количество, исходя из наличия подключаемой бытовой техники.

Крайне нежелательно эксплуатировать удлинители и тройники на постоянной основе, из-за избытка штепсельных вилок. Недопустимо, чтобы на полу валялась часть домашней электропроводки, которая питает стационарно установленные электроприборы.

Способ подключения розеток

Определившись с выбором необходимого количества розеток, нужно решить, будет это последовательное подключение розеток (шлейф) или параллельное (звезда).

Последовательное соединение (шлейф)

При выборе последнего нужно дополнительно устанавливать рядом распределительную коробку, и от установленных в ней общих шин L, N, PE заводить отдельные провода в каждую розетку.

Параллельное соединение (звезда)

Иногда вместо такой коробки дополнительно используют углублённый подрозетник, и распайку проводов проводят в нём, а вместо розетки устанавливают заглушку, которая не портит дизайн. Дополнительной глубины подрозетников не требуется при подключении розеток шлейфом при помощи перемычек, устанавливаемых попарно в каждый клеммный зажим.

углубленный подрозетник для распайки проводов в нем

Но есть требования ПУЭ, касающиеся важного элемента сети – защитного проводника РЕ: соединения данного провода должны быть неразборные без применения специального инструмента.

Важность контакта РЕ провода в розетке

При подключении розеток многие недооценивают важность качества монтажа этого проводника, в котором наличие обрыва может обратить на себя внимание при опасном инциденте поражения электрическим током.

Если по причине некачественного подключения пропал контакт с землёй где-то посредине цепи, и случилось попадание на корпус сетевого напряжения из-за неисправности, например утюга, под напряжением оказываются корпуса всех включенных в розетку электроприборов, между которыми контактирует провод РЕ.

Последствия неполадок в заземляющем проводе могут быть очень плачевными, не стоит пренебрежительно к нему относиться. Единственный способ достичь надёжности без дополнительных средств контроля – максимум внимания и усилия к монтажу. Поскольку, под один болт не допускается вставлять два провода РЕ, осуществляя подключение всех розеток шлейфом, нужно выбирать розетки, имеющие по два крепления для данного провода.

Метод соединения проводов «шлейфом»

Инструменты и расходники

Допустим, что проводка уже проведена, и дополнительных приспособлений для проделывания канавки не потребуется. Для качественного установки и надёжного подключения розеток потребуется:

  • водный уровень, линейка, рулетка;
  • перфораторная дрель с бурильной коронкой, долотом, свёрлами;
  • электромонтажный набор инструментов.

Для фиксации подрозетников в стене из кирпича или бетона, понадобятся шпатели, емкости и миксер для размешивания гипсового раствора.

Все материалы следует выбирать исходя из их качества и надёжности – ведь электробезопасность должна быть приоритетной в этом вопросе.

  • Розетки, их выбор должен основываться на качестве и возможности отдельного подключения РЕ проводников;
  • декоративная планка, общая для всех розеток необходимой длины;
  • кабель для проводки, провода для перемычек;
  • специальные подрозетники, соединяющиеся в блоки, для того типа стены, в которую они будут устанавливаться;
  • алебастр или гипс для фиксации в стене подрозетников;
  • защитное покрытие на пол.

Подготовка к установке розеток

Прежде нужно приступить к сборке блока подрозетников. Существуют различные конструкции, с переходниками, которые защелкиваются в специальные пазы, или с несъемными переходами – в этом случае подрозетник для крайней розетки должен быть без этого выступа.

Постелив защитное покрытие, обеспечив достаточно свободного пространства для проведения работ, можно приступать. С помощью карандаша и линейки размечают место, где будет производиться установка розеток.

Всегда надо удостовериться в отсутствии под стеной различных коммуникаций. Касательно гипсокартона важно также не попасть на поддерживающий его профиль. Используя уровень, чертят горизонтальную линию на нужной высоте, и перекрёстными линиями обозначают центры будущих отверстий на расстоянии 72мм.

В точке будущего центра делают углубление с помощью кернера, чтобы направляющее сверло бурильной коронки не увело в сторону.

Нюансы монтажа розетки в гипсокартоне

Нужно помнить, что при сверлении гипсокартона нельзя сильно давить, чтобы не сломать его. Монтажные коробки для гипсокартона имеют специальные лапки, прижимающиеся к обратной поверхности плиты, затягивая стакан отверстие.

По краю имеется ободок, который не даст подрозетнику провалиться вовнутрь. Поэтому на этапе сверления нужно следить, чтобы круг получился аккуратным. Для установки розетки промежуток между стеной и плитой гипсокартона должен быть достаточным для глубины подрозетника. В противном случае, стену углубляют.

Блочная установка розеток в бетонную, кирпичную стену

Бурение начинают на малых оборотах, контролируя положение сверла.

Для обеспечения большей точности, сначала сверлят отверстие сверлом небольшого диаметра, а потом уже используют коронку, которая проделает углубление точно в размеченном месте. Пробурив на достаточную глубину, оставшийся в отверстиях стенной материал скалывают с помощью ручного или перфораторного зубила.

Потом между отверстиями пробивают канавку подходящих размеров для соединительных выступов подрозетников и вычищают с помощью кисточки данное углубление

. Пробуют положение блока подрозетников в проделанных углублениях, — они нигде не должны упираться и выступать над поверхностью стены, после чего поверхность углубления грунтуют.

Соединяем подрозетники между собой и подгоняем в подготовленное углубление

Поскольку на каждую клемму розетки можно подключить не больше двух проводов, то вводной кабель подключения розеток продевают в крайний подрозетник, чтобы не создавать длинных перемычек.

Для фиксации подрозетников в стене, или кирпичной кладке, нужно развести цементирующую смесь в соответствии с инструкцией. Нужно помнить, что данные растворы очень быстро схватывают, и действовать нужно быстро, пока смесь не затвердела. С помощью шпателя обмазывают внешние поверхности стаканов раствором и вставляют весь блок в отверстия.

Пока гипс не застыл, с помощью уровня проверяют расположение подрозетников, корректируют, чтобы было параллельное положение относительно пола, а также, с помощью дощечки вдавливают блок подрозетников в стену, не допуская выступа краев. В дальнейшем наносят слой раствора поверх коробок и заглаживают его для достижения ровной поверхности.

Пока раствор застывает, подготавливают разноцветные провода для перемычек между розетками, откусывая необходимой длины и зачищая изоляцию примерно на сантиметр. Предварительно очистив полости подрозетников от застывшего там гипса, продевают сквозь переходники провода. Выступающие концы проводов должны быть равными или чуть больше диаметра подрозетника для удобного подключения.

Подключение розеток

Чтобы жилы проводов надёжно попадали в предназначенное им место в монтажных гнёздах, болты зажимов нужно максимально открутить. Для более удобного монтажа концы проводников подогнуть под расположение клемм.

Проверяем по уровню расположение розеток

Затягивать болты очень тщательно, каждый раз проверяя крепление провода. Подключив первую розетку, её сразу устанавливают на место и фиксируют самонарезами, но до конца не затягивают. Повторяют данный процесс для всех розеток, и выравнивают их с помощью уровня. Некоторые изделия имеют зацепы, помогающие в правильном позиционировании, лучше выбрать именно такие.

Вставка декоративных вставок

После этого дожимаются все самонарезы. Завершается установка креплением декоративных вставок и общей планки.

крепление общей пластины

Как подключить розетки шлейфом | Онлайн журнал электрика

Подключение розеток шлейфом

Все розетки, находящиеся на одной электронной группе имеют одну схему соединения – параллельную. Но «параллелить» розетки можно разными  методами: соединять их в распаячных коробках (скрутки, клеммы, пайка) — 1, либо же соединять их меж собой на клеммах, минуя эти коробки (соединение шлейфом)
— 2Какое соединение розеток избрать? Соединяя розетки шлейфом можно значительно сберечь на материале – провода, коробки и, соответственно  существенно уменьшить трудовые затраты. Но в текущее время в Правилах Устройства Электроустановок (ПУЭ) имеется чёткий и конкретный запрет на разрыв РЕ – проводника («земли»).

В случае, если вы  меняете проводку у себя в квартире (доме) опасаться в особенности нечего – ведь вам не надо официально вводить объект в эксплуатацию, но согласитесь, лучше спать расслабленно, зная, что электропроводка  вашего жилища в порядке и соответствует всем нормативным требованиям электробезопасности.

Как верно сделать соединение розеток шлейфом, не нарушив при всем этом ПУЭ? Кандидатура есть: на рисунке показан способ такового соединения розеток. Метод довольно старенькый, но испытанный, и для надёжности лучше не ограничиваться «земляным» проводом, а бросить неразрывными и токоведущие провода – фазный и нулевой.

При таком соединении розеток нагрузка на клеммы первой розетки, куда «приходит» питание будет ограничиваться только мощностью бытовых электроприборов, включенных в неё. Таковой метод соединения розеток продляет срок их службы и, самое главное сохраняет РЕ – проводник («землю») неразрывным.

Цикл событий

— документация Python 3.10.0

Исходный код: Lib / asyncio / events.py, Библиотека / asyncio / base_events.py


Предисловие

Цикл событий — это ядро ​​любого приложения asyncio. Циклы событий запускают асинхронные задачи и обратные вызовы, выполняют сетевое Операции ввода-вывода и запускать подпроцессы.

Разработчики приложений обычно должны использовать высокоуровневые функции asyncio, например asyncio.run () , и редко нужно ссылаться на цикл объект или вызовите его методы.Этот раздел предназначен в основном для авторов низкоуровневого кода, библиотек и фреймворков, которым нужен более тонкий контроль над поведение цикла событий.

Получение цикла событий

Следующие низкоуровневые функции могут использоваться для получения, установки или создания цикл событий:

asyncio. get_running_loop ()

Вернуть текущий цикл обработки событий в текущем потоке ОС.

Если цикл обработки событий отсутствует, возникает ошибка RuntimeError .Эта функция может быть вызвана только из сопрограммы или обратного вызова.

asyncio. get_event_loop ()

Получить текущий цикл событий.

Если в текущем потоке ОС не установлен текущий цикл событий, поток ОС является основным, а set_event_loop () еще не был вызван, asyncio создаст новый цикл событий и установит его как текущий.

Поскольку эта функция имеет довольно сложное поведение (особенно когда используются настраиваемые политики цикла событий), используя get_running_loop () функция предпочтительнее get_event_loop () в сопрограммах и обратных вызовах.

Рассмотрите также возможность использования функции asyncio.run () вместо использования функции нижнего уровня для создания и закрытия цикла событий вручную.

Не рекомендуется, начиная с версии 3.10: предупреждение об устаревании выдается, если нет запущенного цикла событий. В будущих выпусках Python эта функция будет псевдонимом get_running_loop () .

asyncio. set_event_loop ( петля )

Установить цикл как текущий цикл событий для текущего потока ОС.

asyncio. new_event_loop ()

Создайте новый объект цикла событий.

Обратите внимание, что поведение get_event_loop () , set_event_loop () , и new_event_loop () функции могут быть изменены установка настраиваемой политики цикла событий.

Содержание

Эта страница документации содержит следующие разделы:

Методы цикла событий

Циклы событий имеют низкоуровневых API для следующего:

Запуск и остановка цикла

петля. run_until_complete ( будущее )

Работать до будущего (экземпляр Future ) имеет завершенный.

Если аргумент является объектом сопрограммы, он неявно планируется запускать как asyncio.Task .

Вернуть результат Future или вызвать его исключение.

петля. run_forever ()

Запускать цикл обработки событий до вызова stop () .

Если stop () вызывается до вызова run_forever () , цикл опрашивает селектор ввода / вывода один раз с нулевым таймаутом, запускать все обратные вызовы, запланированные в ответ на события ввода-вывода (и те, которые уже были запланированы), а затем выйдите.

Если stop () вызывается во время работы run_forever () , цикл выполнит текущий пакет обратных вызовов и затем завершится. Обратите внимание, что новые обратные вызовы, запланированные обратными вызовами, не будут выполняться в этом кейс; вместо этого они запустятся в следующий раз run_forever () или вызывается run_until_complete () .

петля. стоп ()

Остановить цикл обработки событий.

петля. is_running ()

Вернуть Истина , если цикл обработки событий выполняется в данный момент.

петля. закрыто ()

Вернуть Истина , если цикл событий был закрыт.

петля. закрыть ()

Закройте цикл обработки событий.

При вызове этой функции цикл не должен выполняться. Все ожидающие обратные вызовы будут отброшены.

Этот метод очищает все очереди и завершает работу исполнителя, но делает не ждать, пока исполнитель закончит.

Этот метод идемпотентен и необратим. Никаких других методов должен вызываться после закрытия цикла событий.

сопрограмма цикл. shutdown_asyncgens ()

Запланировать все открытые в данный момент объекты асинхронного генератора на закрыть с помощью вызова aclose () .После вызова этого метода цикл событий выдаст предупреждение, если новый асинхронный генератор повторяется. Это следует использовать для надежного завершения всех запланированных асинхронные генераторы.

Обратите внимание, что нет необходимости вызывать эту функцию, когда asyncio.run () используется.

Пример:

 попробуйте:
    loop.run_forever ()
наконец:
    loop.run_until_complete (loop.shutdown_asyncgens ())
    loop.close ()
 
сопрограмма цикл. shutdown_default_executor ()

Запланируйте закрытие исполнителя по умолчанию и дождитесь, пока он присоединится ко всем потоки в ThreadPoolExecutor . После вызова этого метода RuntimeError будет вызвано, если вызывается loop.run_in_executor () при использовании исполнителя по умолчанию.

Обратите внимание, что нет необходимости вызывать эту функцию, когда asyncio.run () используется.

Планирование обратных вызовов

петля. call_soon ( обратный вызов , * args , context = None )

Запланируйте обратный вызов Обратный вызов для вызова с args аргумента на следующей итерации цикла событий.

Обратные вызовы вызываются в том порядке, в котором они зарегистрированы. Каждый обратный вызов будет вызываться ровно один раз.

Необязательный аргумент контекста , содержащий только ключевое слово, позволяет указать пользовательские contextvars.Context для выполнения обратного вызова .Текущий контекст используется, если не указан контекст .

Возвращается экземпляр asyncio.Handle , который может быть позже используется для отмены обратного вызова.

Этот метод не является потокобезопасным.

петля. call_soon_threadsafe ( обратный вызов , * args , context = None )

Поточно-ориентированный вариант call_soon () . Должен быть использован для запланировать обратные вызовы из другого потока .

Вызывает RuntimeError , если вызывается в замкнутом цикле. Это может произойти во вторичном потоке, когда основное приложение Выключение.

Посмотрите на параллелизм и многопоточность раздел документации.

Изменено в версии 3.7: добавлен параметр context , содержащий только ключевое слово. См. PEP 567 Больше подробностей.

Примечание

Большинство функций планирования asyncio не допускают передачу аргументы ключевого слова.Для этого используйте functools.partial () :

 # запланирует "print (" Hello ", flush = True)"
loop.call_soon (
    functools.partial (печать, «Привет», flush = True))
 

Использование частичных объектов обычно удобнее, чем лямбда-выражения, поскольку asyncio может лучше отображать частичные объекты при отладке и ошибке Сообщения.

Планирование отложенных обратных вызовов

Цикл событий предоставляет механизмы для планирования функций обратного вызова быть вызванным в какой-то момент в будущем.Цикл событий использует монотонный часы для отслеживания времени.

петля. call_later ( задержка , обратный вызов , * args , context = None )

Запланировать обратный вызов , который будет вызван после заданной задержки количество секунд (может быть целым или плавающим).

Возвращается экземпляр asyncio.TimerHandle , который может использоваться для отмены обратного вызова.

обратный звонок будет вызван ровно один раз.Если два обратных вызова запланированы точно на то же время, в том порядке, в котором они называются неопределенно.

Необязательный позиционный аргумент будет передан обратному вызову, когда это называется. Если вы хотите, чтобы обратный вызов вызывался с ключевым словом аргументы используют functools.partial () .

Необязательный аргумент контекста , содержащий только ключевое слово, позволяет указать пользовательские contextvars.Context для выполнения обратного вызова . Текущий контекст используется, если не указан контекст .

Изменено в версии 3.7: добавлен параметр context , содержащий только ключевое слово. См. PEP 567 Больше подробностей.

Изменено в версии 3.8: В Python 3.7 и ранее с реализацией цикла событий по умолчанию, задержка не могла превышать одного дня. Это было исправлено в Python 3.8.

петля. call_at ( когда , обратный вызов , * args , context = None )

Запланировать вызов обратного вызова в заданную абсолютную временную метку , когда (int или float), используя ту же ссылку времени, что и петля.время () .

Поведение этого метода такое же, как и у call_later () .

Возвращается экземпляр asyncio.TimerHandle , который может использоваться для отмены обратного вызова.

Изменено в версии 3.7: добавлен параметр context , содержащий только ключевое слово. См. PEP 567 Больше подробностей.

Изменено в версии 3.8: В Python 3.7 и ранее с реализацией цикла событий по умолчанию, разница между , когда и текущим временем не могла превышать когда-нибудь.Это было исправлено в Python 3.8.

петля. время ()

Возвращает текущее время как значение с плавающей запятой , в соответствии с внутренние монотонные часы цикла событий.

Примечание

Изменено в версии 3.8: Таймауты в Python 3.7 и более ранних (относительная задержка или абсолютная при ) не должно превышать одного дня. Это было исправлено в Python 3.8.

Создание будущего и задач

петля. create_future ()

Создайте объект asyncio.Future , прикрепленный к циклу событий.

Это предпочтительный способ создания фьючерсов в asyncio. Это позволяет сторонние циклы событий предоставляют альтернативные реализации Будущий объект (с лучшими характеристиками или приборами).

петля. create_task ( coro , * , name = None )

Запланировать выполнение сопрограмм.Вернуть объект Task .

Сторонние циклы событий могут использовать собственный подкласс Task для взаимодействия. В этом случае тип результата является подклассом из Задача .

Если указан аргумент имя , а не Нет , он устанавливается как имя задачи с использованием Task.set_name () .

Изменено в версии 3.8: Добавлен параметр name .

петля. set_task_factory ( завод )

Установить фабрику задач, которая будет использоваться loop.create_task () .

Если фабрика Нет будет установлена ​​фабрика задач по умолчанию. В противном случае factory должен быть вызываемым с совпадающей подписью (loop, coro) , где loop — ссылка на активный цикл событий, а coro — объект сопрограммы. Вызываемый должен возвращать asyncio.Future -совместимый объект.

петля. get_task_factory ()

Вернуть фабрику задач или Нет , если используется фабрика по умолчанию.

Открытие сетевых подключений

сопрограмма цикл. create_connection ( protocol_factory , host = None , port = None , * , ssl = None , family = 0 , proto = 0 , flags = 0 , sock = Нет , local_addr = Нет , server_hostname = Нет , ssl_handshake_timeout = Нет , happy_eyeballs_delay = Нет , interleave = Нет )

Открытие потокового транспортного соединения с заданным адрес, указанный хостом и портом .

Семейство розеток может быть AF_INET или AF_INET6 в зависимости от хоста (или семейства аргумент, если предоставлен).

Тип сокета будет SOCK_STREAM .

protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим реализация протокола asyncio.

Этот метод попытается установить соединение в фоновом режиме. В случае успеха он возвращает пару (транспорт, протокол) .

Хронологический синопсис основной операции выглядит следующим образом:

  1. Установлено соединение и транспорт создан для этого.

  2. protocol_factory вызывается без аргументов и ожидается вернуть экземпляр протокола.

  3. Экземпляр протокола связывается с транспортом, вызывая его connection_made () метод.

  4. Кортеж (транспорт, протокол) возвращается в случае успеха.

Созданный транспорт является зависящим от реализации двунаправленным транслировать.

Другие аргументы:

  • ssl : если задано, а не false, создается транспорт SSL / TLS (по умолчанию создается простой транспорт TCP). Если ssl — это объект ssl.SSLContext , этот контекст используется для создания транспорт; если ssl True , возвращается контекст по умолчанию из используется ssl.create_default_context () .

  • server_hostname устанавливает или переопределяет имя хоста, которое сертификат сервера будет сопоставлен с. Следует только пройти если ssl не Нет . По умолчанию значение аргумента host используется. Если хост пуст, по умолчанию нет и вы должны передать значение для server_hostname . Если имя_хоста_сервера пустое строка, сопоставление имен хостов отключено (что является серьезной мерой безопасности риск, допускающий потенциальные атаки типа «злоумышленник посередине»).

  • семейство , proto , флаги — дополнительное семейство адресов, протокол и флаги, которые необходимо передать в getaddrinfo () для разрешения хоста . Если задано, все они должны быть целыми числами из соответствующих Константы модуля socket .

  • happy_eyeballs_delay , если задано, включает Happy Eyeballs для этого связь. Должно быть числом с плавающей запятой, представляющим количество времени в секундах дождаться завершения попытки подключения перед запуском следующей попытаться параллельно.Это «Задержка попытки подключения», как определено в RFC 8305 . Разумное значение по умолчанию, рекомендованное RFC, — 0,25 . (250 миллисекунд).

  • чередование управляет переупорядочиванием адресов, когда имя хоста преобразуется в несколько IP-адресов. Если 0 или не указано, переупорядочивание не производится, а адреса попробовал в порядке, возвращенном getaddrinfo () . Если положительное целое число указано, адреса чередуются по семейству адресов, а данное целое число интерпретируется как «количество первых адресов семейства», как определено в RFC 8305 .По умолчанию — 0 , если happy_eyeballs_delay — нет. указан, и 1 , если он есть.

  • носок , если он есть, должен быть существующим, уже подключенным socket.socket объект, который будет использовать транспорт. Если указан сокет , ни один из хостов , порт , семейство , прото , флаги , happy_eyeballs_delay , чередование и local_addr должен быть указан.

  • local_addr , если он задан, используется кортеж (local_host, local_port) привязать сокет локально. local_host и local_port ищутся с помощью getaddrinfo () , аналогично хосту и порту .

  • ssl_handshake_timeout — (для TLS-соединения) время в секундах дождаться завершения рукопожатия TLS, прежде чем прерывать соединение. 60.0 секунд, если Нет (по умолчанию).

Новое в версии 3.8: добавлены параметры happy_eyeballs_delay и interleave .

Алгоритм Happy Eyeballs: успех с хостами с двойным стеком. Когда IPv4-путь и протокол сервера работают, но сервер Путь и протокол IPv6 не работают, клиент с двойным стеком приложение испытывает значительную задержку подключения по сравнению с Клиент только для IPv4. Это нежелательно, поскольку вызывает двойное клиент стека, чтобы иметь худший пользовательский опыт.Этот документ определяет требования к алгоритмам, которые уменьшают этот видимый для пользователя задержки и предоставляет алгоритм.

Для получения дополнительной информации: https://tools.ietf.org/html/rfc6555

Новое в версии 3.7: параметр ssl_handshake_timeout .

Изменено в версии 3.6: Параметр сокета TCP_NODELAY установлен по умолчанию для всех TCP-соединений.

сопрограмма цикл. create_datagram_endpoint ( protocol_factory , local_addr = None , remote_addr = None , * , family = 0 , proto = 0 , flags = 0 , reuse_address = None , reuse_port = Нет , allow_broadcast = Нет , sock = Нет )

Примечание

Параметр reuse_address больше не поддерживается, так как использование SO_REUSEADDR представляет серьезную проблему безопасности для UDP.Явная передача reuse_address = True вызовет исключение.

Когда несколько процессов с разными UID назначают сокеты одному идентичный адрес сокета UDP с SO_REUSEADDR , входящие пакеты могут становятся случайным образом распределены между сокетами.

Для поддерживаемых платформ reuse_port может использоваться как замена для аналогичная функциональность. С reuse_port , SO_REUSEPORT вместо этого используется, в частности не позволяет процессам с разными UID назначать сокеты одним и тем же адрес сокета.

Создайте соединение дейтаграммы.

Семейство розеток может быть AF_INET , AF_INET6 или AF_UNIX , в зависимости от хоста (или аргумента семейства , если он предоставлен).

Тип сокета будет SOCK_DGRAM .

protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим реализация протокола.

Кортеж (транспорт, протокол) возвращается в случае успеха.

Другие аргументы:

  • local_addr , если он задан, используется кортеж (local_host, local_port) привязать сокет локально. local_host и local_port ищутся с помощью getaddrinfo () .

  • remote_addr , если задан, используется кортеж (remote_host, remote_port) для подключения сокета к удаленному адресу. remote_host, и remote_port ищутся с помощью getaddrinfo () .

  • семейство , proto , флаги — дополнительное семейство адресов, протокол и флаги, которые нужно передать в getaddrinfo () для хоста разрешающая способность.Если задано, все они должны быть целыми числами из соответствующие константы модуля socket .

  • reuse_port сообщает ядру разрешить привязку этой конечной точки к тот же порт, к которому привязаны другие существующие конечные точки, если все они установить этот флаг при создании. Эта опция не поддерживается в Windows. и некоторые Unix. Если константа SO_REUSEPORT не является определено, то эта возможность не поддерживается.

  • allow_broadcast сообщает ядру разрешить этой конечной точке отправлять сообщения на широковещательный адрес.

  • носок можно дополнительно указать для использования уже существующего, уже подключен, socket.socket объект, который будет использоваться транспорт. Если указано, local_addr и remote_addr следует опустить. (должно быть Нет ).

См. Протокол эхо-клиента UDP и Примеры протокола эхо-сервера UDP.

Изменено в версии 3.4.4: Семейство , proto , flags , reuse_address , reuse_port, * добавлены параметры allow_broadcast и sock .

Изменено в версии 3.8.1: параметр reuse_address больше не поддерживается из соображений безопасности обеспокоенность.

Изменено в версии 3.8: Добавлена ​​поддержка Windows.

сопрограмма цикл. create_unix_connection ( protocol_factory , path = None , * , ssl = None , sock = None , server_hostname = None , ssl_handshake_timeout = None )

Создайте соединение Unix.

Семейство сокетов будет AF_UNIX ; разъем тип будет SOCK_STREAM .

Кортеж (транспорт, протокол) возвращается в случае успеха.

путь — это имя сокета домена Unix и является обязательным, если не указан параметр sock . Абстрактные сокеты Unix, str , байтов и Путь пути поддерживается.

См. Документацию по методу loop.create_connection () для получения информации об аргументах этого метода.

Доступность: Unix.

Новое в версии 3.7: параметр ssl_handshake_timeout .

Создание сетевых серверов

сопрограмма цикл. create_server ( protocol_factory , host = None , port = None , * , family = socket.AF_UNSPEC , flags = socket.AI_PASSIVE , sock = None , backlog = 100 , ssl = None , reuse_address = None , reuse_port = None , ssl_handshake_timeout = None , start_serving = True )

Создать TCP-сервер (тип сокета SOCK_STREAM ), прослушивающий на порту адреса хоста .

Возвращает объект Server .

Аргументы:

  • protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим реализация протокола.

  • Параметр host может иметь несколько типов, которые определяют, где сервер будет слушать:

    • Если host — строка, TCP-сервер привязан к одной сети интерфейс, указанный хостом .

    • Если хост представляет собой последовательность строк, TCP-сервер привязан ко всем сетевые интерфейсы, указанные в последовательности.

    • Если хост — пустая строка или Нет , все интерфейсы предполагается, и будет возвращен список из нескольких сокетов (скорее всего один для IPv4 и другой для IPv6).

  • Параметр порт может быть установлен, чтобы указать, какой порт должен слушай дальше. Если 0 или Нет (по умолчанию), будет выбран случайный неиспользуемый порт. быть выбранным (обратите внимание, что если хост разрешает несколько сетевых интерфейсов, для каждого интерфейса будет выбран другой случайный порт).

  • Семейство может быть установлено на сокет . AF_INET или AF_INET6 , чтобы сокет использовал IPv4 или IPv6. Если не установлен, семейство будет определяться по имени хоста. (по умолчанию AF_UNSPEC ).

  • flags — это битовая маска для getaddrinfo () .

  • носок можно дополнительно указать для использования ранее существовавшего объект сокета. Если указано, хост и порт указывать не следует.

  • backlog — максимальное количество подключений в очереди, переданных на listen () (по умолчанию 100).

  • ssl может быть установлен на экземпляр SSLContext для включения TLS по принятым соединениям.

  • reuse_address сообщает ядру повторно использовать локальный сокет в TIME_WAIT состояние, не дожидаясь естественного тайм-аута до истек. Если не указано, будет автоматически установлено значение True на Unix.

  • reuse_port сообщает ядру разрешить привязку этой конечной точки к тот же порт, к которому привязаны другие существующие конечные точки, если все они установить этот флаг при создании. Эта опция не поддерживается на Windows.

  • ssl_handshake_timeout — это (для TLS-сервера) время ожидания в секундах для завершения рукопожатия TLS перед прерыванием соединения. 60,0 секунд, если Нет (по умолчанию).

  • start_serving установлено значение True (по умолчанию) вызывает созданный сервер чтобы немедленно начать принимать соединения.Если установлено значение Ложь , пользователь должен ждать на Server.start_serving () или Server.serve_forever () , чтобы сервер начал принимать соединения.

Новое в версии 3.7: добавлены параметры ssl_handshake_timeout и start_serving .

Изменено в версии 3.6: Параметр сокета TCP_NODELAY установлен по умолчанию для всех TCP-соединений.

Изменено в версии 3.5.1: Параметр host может быть последовательностью строк.

сопрограмма цикл. create_unix_server ( protocol_factory , path = None , * , sock = None , backlog = 100 , ssl = None , ssl_handshake_timeout = None , start_serving25 = True )

Аналогично loop.create_server () , но работает с AF_UNIX семейство розеток.

путь является именем сокета домена Unix и является обязательным, если не указан аргумент sock .Абстрактные сокеты Unix, str , байтов и Путь пути поддерживаются.

См. Документацию по методу loop.create_server () для получения информации об аргументах этого метода.

Доступность: Unix.

Новое в версии 3.7: параметры ssl_handshake_timeout и start_serving .

Изменено в версии 3.7: параметр path теперь может быть объектом Path .

сопрограмма цикл. connect_accepted_socket ( protocol_factory , sock , * , ssl = None , ssl_handshake_timeout = None )

Поместить уже принятое соединение в пару транспорт / протокол.

Этот метод может использоваться серверами, которые принимают подключения за пределами asyncio, но которые используют asyncio для их обработки.

Параметры:

  • protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим реализация протокола.

  • sock — это уже существующий объект сокета, возвращенный из Розетка . принять .

  • ssl можно установить на SSLContext для включения SSL через принятые подключения.

  • ssl_handshake_timeout — это (для SSL-соединения) время в секундах до дождитесь завершения подтверждения SSL, прежде чем прерывать соединение. 60,0 секунд, если Нет (по умолчанию).

Возвращает пару (транспорт, протокол) .

Новое в версии 3.7: параметр ssl_handshake_timeout .

Передача файлов

сопрограмма цикл. sendfile ( транспорт , файл , смещение = 0 , count = None , * , fallback = True )

Отправить файл через транспорт . Вернуть общее количество байтов послал.

В методе используется высокопроизводительная ОС .sendfile () , если доступно.

файл должен быть обычным файловым объектом, открытым в двоичном режиме.

смещение сообщает, откуда начать чтение файла. Если указано, count — общее количество байтов для передачи, а не отправка файла до достижения EOF. Положение файла всегда обновляется, даже если этот метод вызывает ошибку, и file.tell () можно использовать для получения фактического количество отправленных байтов.

резервный установлен на True заставляет asyncio читать и отправлять вручную файл, когда платформа не поддерживает системный вызов sendfile (е.грамм. Windows или сокет SSL в Unix).

Поднять SendfileNotAvailableError , если система не поддерживает sendfile syscall и резервный False .

Обновление TLS

сопрограмма цикл. start_tls ( транспорт , протокол , sslcontext , * , server_side = False , server_hostname = None , ssl_handshake_timeout = None )

Обновите существующее транспортное соединение до TLS.

Вернуть новый транспортный экземпляр, который должен начать использовать протокол сразу после ждем . Экземпляр transport передан в метод start_tls никогда не следует использовать снова.

Параметры:

  • транспорт и протокол экземпляров, которые такие методы, как create_server () и create_connection () возврат.

  • sslcontext : настроенный экземпляр SSLContext .

  • server_side pass True при подключении на стороне сервера обновлен (например, созданный create_server () ).

  • server_hostname : устанавливает или переопределяет имя хоста, которое сертификат сервера будет сопоставлен с.

  • ssl_handshake_timeout — это (для TLS-соединения) время в секундах до дождитесь завершения рукопожатия TLS, прежде чем прерывать соединение. 60,0 секунд, если Нет (по умолчанию).

Просмотр дескрипторов файлов

петля. add_reader ( fd , обратный вызов , * args )

Начать мониторинг дескриптора файла fd на предмет доступности для чтения и вызвать обратный вызов с указанными аргументами, как только fd станет доступным для чтение.

петля. remove_reader ( fd )

Остановить мониторинг дескриптора файла fd на предмет доступности для чтения.

петля. add_writer ( fd , обратный вызов , * args )

Начать мониторинг дескриптора файла fd на предмет доступности записи и вызвать обратный вызов с указанными аргументами, как только fd станет доступным для пишу.

Используйте functools.partial () для передачи аргументов ключевого слова в функцию обратного вызова .

петля. remove_writer ( fd )

Остановить мониторинг дескриптора файла fd на предмет доступности записи.

См. Также раздел «Поддержка платформы» для некоторых ограничений этих методов.

Непосредственная работа с объектами сокетов

В общем, реализации протоколов, использующие API на основе транспорта например петля .create_connection () и loop.create_server () быстрее, чем реализации, которые работают с сокетами напрямую. Однако бывают случаи, когда производительность не критична, и работа с socket объектами напрямую больше удобный.

сопрограмма цикл. sock_recv ( sock , нбайт )

Получать до нбайт от sock . Асинхронная версия розетка.Рекв () .

Вернуть полученные данные как байтовый объект.

сокет должен быть неблокирующим сокетом.

Изменено в версии 3.7: Несмотря на то, что этот метод всегда был документирован как сопрограмма , выпуски до Python 3.7 возвращали Future . Начиная с Python 3.7 это метод async def .

сопрограмма цикл. sock_recv_into ( носок , buf )

Получение данных от сокета в буфер buf .Смоделировано после блокировки socket.recv_into () метод.

Вернуть количество байтов, записанных в буфер.

сокет должен быть неблокирующим сокетом.

сопрограмма цикл. sock_sendall ( носок , данные )

Отправить данные на сокет сокет . Асинхронная версия socket.sendall () .

Этот метод продолжает отправку в сокет до тех пор, пока все данные в были отправлены данные или произошла ошибка. Нет не возвращается об успехе. При ошибке возникает исключение. Кроме того, нет возможности чтобы определить, какой объем данных был успешно обработан принимающий конец соединения.

сокет должен быть неблокирующим сокетом.

Изменено в версии 3.7: несмотря на то, что метод всегда документировался как сопрограмма , до Python 3.7 он возвращал Future . Начиная с Python 3.7, это метод async def .

сопрограмма цикл. sock_connect ( sock , адрес )

Подключите сокет к удаленному сокету по адресу .

Асинхронная версия socket.connect () .

сокет должен быть неблокирующим сокетом.

Изменено в версии 3.5.2: адрес больше не нужно разрешать. sock_connect попытается проверить, разрешен ли уже адрес , позвонив розетка.Инет_птон () . Если не, loop.getaddrinfo () будет использоваться для разрешения адрес .

сопрограмма цикл. sock_accept ( носок )

Принять соединение. Смоделировано после блокировки socket.accept () метод.

Сокет должен быть привязан к адресу и прослушивать для подключений. Возвращаемое значение — пара (conn, address) , где conn — это новый объект сокета , используемый для отправки и получения данных о соединении, а адрес — это адрес, привязанный к сокету на другом конце связь.

сокет должен быть неблокирующим сокетом.

Изменено в версии 3.7: несмотря на то, что метод всегда документировался как сопрограмма , до Python 3.7 он возвращал Future . Начиная с Python 3.7, это метод async def .

сопрограмма цикл. sock_sendfile ( sock , файл , смещение = 0 , count = None , * , fallback = True )

Отправьте файл с помощью высокопроизводительной ОС .sendfile , если возможно. Возвращает общее количество отправленных байтов.

Асинхронная версия socket.sendfile () .

сокет должен быть неблокирующим сокетом . розетка .

файл должен быть обычным файловым объектом, открытым в двоичном режиме.

смещение сообщает, откуда начать чтение файла. Если указано, count - общее количество байтов для передачи, а не отправка файла до достижения EOF.Положение файла всегда обновляется, даже если этот метод вызывает ошибку, и file.tell () можно использовать для получения фактического количество отправленных байтов.

резервный , если установлено значение True , заставляет asyncio читать и отправлять вручную файл, если платформа не поддерживает системный вызов sendfile (например, Windows или SSL-сокет в Unix).

Поднять SendfileNotAvailableError , если система не поддерживает sendfile syscall и резервный - False .

сокет должен быть неблокирующим сокетом.

DNS

сопрограмма цикл. getaddrinfo (хост , порт , * , семейство = 0 , type = 0 , proto = 0 , flags = 0 )

Асинхронная версия socket.getaddrinfo () .

сопрограмма цикл. getnameinfo ( sockaddr , flags = 0 )

Асинхронная версия розетки .getnameinfo () .

Изменено в версии 3.7: методы getaddrinfo и getnameinfo всегда документировались чтобы вернуть сопрограмму, но до Python 3.7 они фактически были возвращает asyncio.Future объектов. Начиная с Python 3.7 оба метода - сопрограммы.

Работа с трубами

сопрограмма цикл. connect_read_pipe ( протокол_завода , труба )

Зарегистрируйте конец чтения канала в цикле событий.

protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим реализация протокола asyncio.

труба является файловым объектом.

Возвратная пара (транспорт, протокол) , где транспорт поддерживает интерфейс ReadTransport и протокол является объектом создается protocol_factory .

В цикле событий SelectorEventLoop канал установлен на неблокирующий режим.

сопрограмма цикл. connect_write_pipe ( фабрика_протокола , труба )

Зарегистрируйте конец записи канала в цикле событий.

protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим реализация протокола asyncio.

труба - файловый объект.

Возвратная пара (транспорт, протокол) , где транспорт поддерживает WriteTransport интерфейс и протокол является объектом создается protocol_factory .

В цикле событий SelectorEventLoop канал установлен на неблокирующий режим.

Сигналы Unix

петля. add_signal_handler ( signum , обратный вызов , * args )

Установите обратный вызов в качестве обработчика сигнала signum .

Обратный вызов будет вызываться циклом вместе с другими обратными вызовами в очереди и выполняемые сопрограммы этого цикла событий.В отличие от обработчиков сигналов зарегистрирован с помощью signal.signal () , обратный вызов зарегистрирован с этим функция может взаимодействовать с циклом событий.

Вызов ValueError , если номер сигнала недействителен или не обнаруживается. Поднимите RuntimeError , если есть проблема с настройкой обработчика.

Используйте functools.partial () для передачи аргументов ключевого слова в функцию обратного вызова .

Как и signal.signal () , эта функция должна быть вызвана в главном нить.

петля. remove_signal_handler ( sig )

Удалите обработчик сигнала sig .

Вернуть Истина , если обработчик сигнала был удален, или Ложь , если для данного сигнала не был установлен обработчик.

Доступность: Unix.

Выполнение кода в пулах потоков или процессов

ожидает цикл. run_in_executor ( исполнитель , func , * args )

Организовать вызов функции func в указанном исполнителе.

Аргумент исполнителя должен быть concurrent.futures.Executor пример. Исполнитель по умолчанию используется, если исполнитель - Нет .

Пример:

 импортировать asyncio
импорт concurrent.futures

def blocking_io ():
    # Файловые операции (например, ведение журнала) могут блокировать
    # цикл событий: запускайте их в пуле потоков.
    с open ('/ dev / urandom', 'rb') как f:
        вернуть f.read (100)

def cpu_bound ():
    # Операции, связанные с процессором, заблокируют цикл событий:
    # в общем случае предпочтительно запускать их в
    # пул процессов.возвратная сумма (i * i для i в диапазоне (10 ** 7))

async def main ():
    цикл = asyncio.get_running_loop ()

    ## Параметры:

    # 1. Запустить в исполнителе цикла по умолчанию:
    результат = ожидание цикла.run_in_executor (
        Нет, blocking_io)
    print ('пул потоков по умолчанию', результат)

    # 2. Запуск в настраиваемом пуле потоков:
    с concurrent.futures.ThreadPoolExecutor () в качестве пула:
        результат = ожидание цикла.run_in_executor (
            бассейн, blocking_io)
        print ('настраиваемый пул потоков', результат)

    №3.Запустить в настраиваемом пуле процессов:
    с concurrent.futures.ProcessPoolExecutor () в качестве пула:
        результат = ожидание цикла.run_in_executor (
            пул, cpu_bound)
        print ('пользовательский пул процессов', результат)

asyncio.run (главная ())
 

Этот метод возвращает объект asyncio.Future .

Используйте functools.partial () для передачи аргументов ключевого слова в func .

Изменено в версии 3.5.3: loop.run_in_executor () больше не настраивает max_workers исполнителя пула потоков, который он создает, вместо этого оставив это исполнителю пула потоков ( ThreadPoolExecutor ), чтобы установить дефолт.

петля. set_default_executor ( исполнитель )

Установить программу-исполнитель в качестве исполнителя по умолчанию, используемого run_in_executor () . исполнитель должен быть экземпляром Исполнитель ThreadPoolExecutor .

Не рекомендуется, начиная с версии 3.8: Использование исполнителя, не являющегося экземпляром ThreadPoolExecutor устарел и вызовет ошибку в Python 3.9.

исполнитель должен быть экземпляром одновременных.Futures.ThreadPoolExecutor .

API обработки ошибок

Позволяет настроить способ обработки исключений в цикле событий.

петля. set_exception_handler ( обработчик )

Установить обработчик как новый обработчик исключений цикла событий.

Если обработчик - Нет , обработчик исключений по умолчанию будет быть установлен. В противном случае обработчик должен быть вызываемым с подписью соответствие (цикл, контекст) , где цикл ссылка на активный цикл событий, а контекст - это объект dict , содержащий сведения об исключении. (подробности см. в документации call_exception_handler () . о контексте).

петля. get_exception_handler ()

Вернуть текущий обработчик исключений или Нет , если не настраивается установлен обработчик исключения.

петля. default_exception_handler ( контекст )

Обработчик исключений по умолчанию.

Вызывается, когда возникает исключение, а не исключение. обработчик установлен. Это может быть вызвано настраиваемым исключением обработчик, который хочет подчиниться поведению обработчика по умолчанию.

контекст параметр имеет то же значение, что и в call_exception_handler () .

петля. call_exception_handler ( контекст )

Вызвать обработчик исключения текущего цикла событий.

контекст - это объект dict , содержащий следующие ключи (новые ключи могут быть представлены в будущих версиях Python):

  • «сообщение»: сообщение об ошибке;

  • «исключение» (необязательно): объект исключения;

  • «будущее» (необязательно): asyncio.Будущий экземпляр ;

  • «задача» (необязательно): asyncio.Task instance;

  • «дескриптор» (необязательно): asyncio.Handle instance;

  • «протокол» (необязательно): экземпляр протокола;

  • «транспорт» (необязательно): экземпляр транспорта;

  • «socket» (необязательно): socket.socket instance;

  • ‘asyncgen’ (необязательно): асинхронный генератор, вызвавший

    исключительную ситуацию.

Примечание

Этот метод не следует перегружать в подклассах. петли событий. Для настраиваемой обработки исключений используйте метод set_exception_handler () .

Включение режима отладки

петля. get_debug ()

Получить режим отладки ( bool ) цикла событий.

Значение по умолчанию - Истина , если переменная среды PYTHONASYNCIODEBUG установлена ​​в непустую строку, False иначе.

петля. set_debug ( включен: bool )

Установите режим отладки цикла событий.

Выполняемые подпроцессы

Методы, описанные в этом подразделе, являются низкоуровневыми. В обычном async / await код рассмотрите возможность использования высокоуровневого asyncio.create_subprocess_shell () и asyncio.create_subprocess_exec () вместо вспомогательных функций.

сопрограмма цикл. subprocess_exec ( protocol_factory , * args , stdin = subprocess.PIPE , stdout = subprocess.PIPE , stderr = subprocess.PIPE , ** kwargs )

Создать подпроцесс из одного или нескольких строковых аргументов, указанных аргументы .

args должен быть списком строк, представленных как:

Первая строка определяет исполняемый файл программы, а остальные строки указывают аргументы.Вместе струны аргументы образуют argv программы.

Это похоже на подпроцесс стандартной библиотеки . Открыть класс вызывается с shell = False и список строк передается как первый аргумент; однако, где Popen берет единственный аргумент, который представляет собой список строк, subprocess_exec принимает несколько строковых аргументов.

protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим подкласс asyncio.SubprocessProtocol класс.

Другие параметры:

  • stdin может быть любым из следующих:

    • файловый объект, представляющий канал, который должен быть подключен к стандартный поток ввода подпроцесса, использующий connect_write_pipe ()

    • подпроцесс . PIPE константа (по умолчанию), которая создаст новый трубу и подсоединить,

    • значение Нет , которое заставит подпроцесс наследовать файл дескриптор этого процесса

    • подпроцесс .DEVNULL константа, которая указывает, что будет использоваться специальный os.devnull файл

  • stdout может быть любым из следующих:

    • файловый объект, представляющий канал, который должен быть подключен к стандартный поток вывода подпроцесса, использующий connect_write_pipe ()

    • подпроцесс . PIPE константа (по умолчанию), которая создаст новый трубу и подсоединить,

    • значение Нет , которое заставит подпроцесс наследовать файл дескриптор этого процесса

    • подпроцесс .DEVNULL константа, которая указывает, что будет использоваться специальный os.devnull файл

  • stderr может быть любым из следующих:

    • файловый объект, представляющий канал, который должен быть подключен к стандартный поток ошибок подпроцесса, использующий connect_write_pipe ()

    • подпроцесс . PIPE константа (по умолчанию), которая создаст новый трубу и подсоединить,

    • значение Нет , которое заставит подпроцесс наследовать файл дескриптор этого процесса

    • подпроцесс .DEVNULL константа, которая указывает, что будет использоваться специальный os.devnull файл

    • подпроцесс .STDOUT константа, которая будет подключать стандартный поток ошибок в стандартный поток вывода процесса

  • Все остальные аргументы ключевого слова передаются подпроцессу . Открыть без интерпретации, кроме bufsize , universal_newlines , оболочка , текст , кодировка и ошибки , которые не следует указывать вообще.

    API подпроцесса asyncio не поддерживает декодирование потоков как текст. bytes.decode () можно использовать для преобразования возвращаемых байтов из потока в текст.

См. Конструктор подпроцесса . Открытый класс для документации по другим аргументам.

Возвращает пару (транспорт, протокол) , где транспорт соответствует базовому классу asyncio.SubprocessTransport и протокол - это объект, созданный protocol_factory .

сопрограмма цикл. subprocess_shell ( protocol_factory , cmd , * , stdin = subprocess.PIPE , stdout = subprocess.PIPE , stderr = subprocess.PIPE , ** kwargs )

Создайте подпроцесс из cmd , который может быть str или байтов строка, закодированная в кодировка файловой системы, используя синтаксис «оболочки» платформы.

Это похоже на подпроцесс стандартной библиотеки . Открыть класс, вызываемый с помощью оболочки = True .

protocol_factory должен быть вызываемым, возвращающим подкласс SubprocessProtocol класс.

См. subprocess_exec () для получения дополнительных сведений о остальные аргументы.

Возвращает пару (транспорт, протокол) , где транспорт соответствует базовому классу SubprocessTransport и протокол - это объект, созданный protocol_factory .

Примечание

Приложение несет ответственность за то, чтобы все пробелы и специальные символы цитируются соответствующим образом, чтобы избежать инъекции оболочки уязвимости. Функция shlex.quote () может использоваться для правильно экранировать пробелы и специальные символы в строках, которые будут использоваться для создания команд оболочки.

Дескрипторы обратного вызова

класс asyncio. Ручка

Объект-оболочка обратного вызова, возвращенный циклом .call_soon () , loop.call_soon_threadsafe () .

отменить ()

Отменить обратный вызов. Если обратный вызов уже был отменен или выполнен, этот метод не имеет никакого эффекта.

отменено ()

Вернуть Истина , если обратный вызов был отменен.

класс asyncio. Таймер

Объект-оболочка обратного вызова, возвращенный циклом .call_later () , и loop.call_at () .

Этот класс является подклассом Handle .

когда ()

Вернуть запланированное время обратного вызова как с плавающей запятой секунд.

Время - это абсолютная метка времени с использованием того же времени. ссылка как loop.time () .

Объекты сервера

Серверные объекты создаются loop.create_server () , петля.create_unix_server () , start_server () , и start_unix_server () функций.

Не создавайте экземпляр класса напрямую.

класс asyncio. Сервер

Сервер Объекты являются асинхронными диспетчерами контекста. При использовании в async с оператором , гарантируется, что объект Server закрыто и не принимает новые соединения, когда async с Выписка заполнена:

 srv = цикл ожидания.create_server (...)

асинхронный с SRV:
    # код

# На этом этапе srv закрывается и больше не принимает новые соединения.
 

Изменено в версии 3.7: объект сервера является асинхронным диспетчером контекста, начиная с Python 3.7.

закрыть ()

Прекратить обслуживание: закрыть сокеты прослушивания и установить сокеты атрибут Нет .

Сокеты, представляющие существующие входящие клиентские подключения остаются открытыми.

Сервер закрывается асинхронно, используйте wait_closed () сопрограмма, чтобы дождаться закрытия сервера.

get_loop ()

Вернуть цикл событий, связанный с серверным объектом.

сопрограмма start_serving ()

Начать прием подключений.

Этот метод идемпотентен, поэтому его можно вызывать, когда сервер уже обслуживается.

Параметр start_serving только по ключевому слову для loop.create_server () и asyncio.start_server () позволяет создать объект Server это не принимает соединения изначально. В этом случае Можно использовать Server.start_serving () или Server.serve_forever () чтобы Сервер начал принимать соединения.

сопрограмма serve_forever ()

Начать прием соединений, пока сопрограмма не будет отменена. Отмена задачи serve_forever приводит к тому, что сервер быть закрытым.

Этот метод может быть вызван, если сервер уже принимает соединения. Только одна задача serve_forever может существовать на один объект Server .

Пример:

 async def client_connected (читатель, писатель):
    # Общайтесь с клиентом с помощью
    # поток чтения / записи. Например:
    ждать reader.readline ()

async def main (хост, порт):
    srv = ждать asyncio.start_server (
        client_connected, хост, порт)
    ждать srv.serve_forever ()

asyncio.запустить (main ('127.0.0.1', 0))
 
is_serving ()

Вернуть Истина , если сервер принимает новые соединения.

сопрограмма wait_closed ()

Дождитесь завершения метода close () .

розетки

Список объектов socket.socket , которые сервер прослушивает.

Изменено в версии 3.7: До Python 3.7 Server. Сокеты использовались для возврата внутренний список серверных сокетов напрямую. В 3.7 копия из этого списка возвращается.

Реализации цикла событий

asyncio поставляется с двумя разными реализациями цикла событий: SelectorEventLoop и ProactorEventLoop .

По умолчанию asyncio настроен на использование SelectorEventLoop в Unix и ProactorEventLoop в Windows.

класс asyncio. СелекторEventLoop

Цикл событий на основе модуля селекторов .

Использует наиболее эффективный селектор , доступный для данной Платформа. Также можно вручную настроить будет использоваться точная реализация селектора:

 импортировать asyncio
селекторы импорта

селектор = селекторы.SelectSelector ()
loop = asyncio.SelectorEventLoop (селектор)
asyncio.set_event_loop (цикл)
 

Доступность: Unix, Windows.

класс asyncio. ProactorEventLoop

Цикл событий для Windows, использующий «порты завершения ввода-вывода» (IOCP).

Наличие: Windows.

класс asyncio. АннотацияEventLoop

Абстрактный базовый класс для асинхронных циклов обработки событий.

В разделе "Методы цикла событий" перечислены все методы, альтернативные реализации AbstractEventLoop должен был определить.

Примеры

Обратите внимание, что все примеры в этом разделе целенаправленно показывают, как использовать API-интерфейсы низкоуровневого цикла событий, например loop.run_forever () и loop.call_soon () . Современные приложения asyncio редко нужно написать так; рассмотрите возможность использования высокоуровневых функций например asyncio.run () .

Hello World с call_soon ()

Пример использования метода loop.call_soon () для планирования Перезвоните.Обратный вызов отображает «Hello World» , а затем останавливает цикл событий:

 импортировать asyncio

def hello_world (цикл):
    "" "Обратный вызов для печати" Hello World "и остановки цикла событий" ""
    print ('Привет, мир')
    loop.stop ()

цикл = asyncio.get_event_loop ()

# Запланируйте вызов hello_world ()
loop.call_soon (hello_world, цикл)

# Блокирующий вызов, прерванный loop.stop ()
пытаться:
    loop.run_forever ()
наконец:
    loop.close ()
 

См. Также

Подобный Hello World пример, созданный с помощью сопрограммы и функции run () .

Отображение текущей даты с помощью call_later ()

Пример обратного вызова, отображающего текущую дату каждую секунду. В обратный вызов использует метод loop.call_later () для перепланирования себя через 5 секунд, а затем останавливает цикл событий:

 импортировать asyncio
дата и время импорта

def display_date (end_time, цикл):
    печать (datetime.datetime.now ())
    если (loop.time () + 1.0) 

См. Также

Пример аналогичной текущей даты созданный с помощью сопрограммы и функции run () .

Наблюдать за файловым дескриптором на предмет событий чтения

Подождите, пока файловый дескриптор получит данные, используя петля.add_reader () , а затем закрыть цикл обработки событий:

 импортировать asyncio
из сокета import socketpair

# Создаем пару связанных файловых дескрипторов
rsock, wsock = socketpair ()

цикл = asyncio.get_event_loop ()

def reader ():
    data = rsock.recv (100)
    print ("Получено:", data.decode ())

    # Готово: отмените регистрацию дескриптора файла
    loop.remove_reader (rsock)

    # Остановить цикл событий
    loop.stop ()

# Регистрируем файловый дескриптор для события чтения
loop.add_reader (rsock, читатель)

# Имитировать прием данных из сети
петля.call_soon (wsock.send, 'abc'.encode ())

пытаться:
    # Запускаем цикл событий
    loop.run_forever ()
наконец:
    # Мы сделали. Закройте сокеты и цикл событий.
    rsock.close ()
    wsock.close ()
    loop.close ()
 

Установить обработчики сигналов для SIGINT и SIGTERM

(Этот сигнализирует, что пример работает только в Unix.)

Регистры обработчиков сигналов SIGINT и SIGTERM используя метод loop.add_signal_handler () :

 импортировать asyncio
import functools
импорт ОС
импортный сигнал

def ask_exit (имя, цикл):
    print ("получен сигнал% s: выход"% signame)
    петля.останавливаться()

async def main ():
    цикл = asyncio.get_running_loop ()

    для входа в {'SIGINT', 'SIGTERM'}:
        loop.add_signal_handler (
            getattr (сигнал, имя),
            functools.partial (ask_exit, signame, loop))

    ждать asyncio.sleep (3600)

print («Цикл событий длится 1 час, нажмите Ctrl + C, чтобы прервать.»)
print (f "pid {os.getpid ()}: отправить SIGINT или SIGTERM для выхода.")

asyncio.run (главная ())
 

Python Socket - сетевое программирование Python с сокетами

последнее изменение: 29 ноября 2021 г.

В руководстве Python Socket показано, как выполнять сетевое программирование Python с помощью сокетов.Программирование сокетов низкоуровневое. Цель этого урока - познакомить сетевое программирование, включая эти низкоуровневые детали. Есть Python более высокого уровня API, такие как Twisted, которые могут подойти лучше.

В программировании сокет является конечной точкой связи между две программы, работающие в сети. Сокеты используются для создания соединения между клиентской программой и серверной программой.

Модуль socket Python предоставляет интерфейс к API сокетов Berkeley.

Примечание: В сети термин сокет имеет другое значение. Он используется для комбинации IP-адреса и номера порта.

Сетевые протоколы

TCP / IP - это набор протоколов, используемых устройствами для связи через Интернет. и большинство локальных сетей. TCP более надежен, имеет расширенную проверку ошибок и требует больше ресурсов. Он используется такими службами, как HTTP, SMTP или FTP. UDP намного менее надежен, имеет ограниченную проверку ошибок и требует меньше ресурсов.Он используется такими службами, как VoIP.

Сокет .SOCK_STREAM используется для создания сокета для TCP и socket.SOCK_DGRAM для UDP.

Семейство адресов

Когда мы создаем сокет, мы должны указать его семейство адресов. потом мы можем использовать только адреса этого типа с сокетом.

  • AF_UNIX, AF_LOCAL - местная связь
  • AF_INET - Интернет-протоколы IPv4
  • AF_INET6 - Интернет-протоколы IPv6
  • AF_IPX - IPX - протоколы Novell
  • AF_BLUETOOTH - Протоколы беспроводной связи Bluetooth
  • AF_PACKET - Интерфейс пакетов низкого уровня

Для семейства адресов AF_INET указывается пара (хост, порт).Хост - это строка, представляющая либо имя хоста в Обозначение Интернет-домена, например example.com или IPv4-адрес, например 93.184.216.34 , а порт - целое число.

Python получить IP-адрес

С помощью gethostbyname мы получаем IP-адрес хоста.

get_ip.py

#! / usr / bin / env python

импортный сокет

ip = socket.gethostbyname ('example.com')
печать (ip)
 

Пример печатает IP-адрес example.com .

$ ./get_ip.py
93.184.216.34
 

Python, пример сокета UDP

UDP - это протокол связи, который передает независимые пакеты по сеть без гарантии прибытия и без гарантии порядка доставки. Одной из служб, использующих UDP, является Quote of the Day (QOTD).

qotd_client.py

#! / usr / bin / env python

импортный сокет

с socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) как s:

    сообщение = б ''
    addr = ("djxmmx.нетто », 17)

    s.sendto (сообщение, адрес)

    данные, адрес = s.recvfrom (1024)
    печать (data.decode ())
 

В примере создается клиентская программа, которая подключается к службе QOTD.

импортный сокет
 

Импортируем модуль socket .

с socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) как s:
 

Создается сокет дейтаграммы для IPv4.

сообщение = б ''
 

Отправляем пустое сообщение; служба QOTD работает, отправляя произвольные данные в розетку; он просто отвечает цитатой.Чтобы общаться по TCP / UDP, мы используем двоичные строки.

адрес = ("djxmmx.net", 17)
 

Мы указываем адрес и порт.

s.sendto (сообщение, адрес)
 

Мы отправляем данные методом sendto .

данные, адрес = s.recvfrom (1024)
 

Сокеты UDP используют recv из для приема данных. Его параметром является размер буфера. Возвращаемое значение - это пара (данные, адрес), где данные - это байт. строка, представляющая полученные данные, а адрес - это адрес сокета отправка данных.

печать (data.decode ())
 

Распечатанные данные печатаем в терминал.

$ ./qotd_client.py
«О, нервы, нервы, тайны этой машины, называемой человеком!
    О, то немногое, что сбивает его с толку, бедняги, какие мы есть! "
    Чарльз Диккенс (1812-70)
 

Это пример вывода.

Python, пример TCP-сокета

Это серверы, которые предоставляют текущее время. Клиент просто подключается к сервер без команд, и сервер отвечает текущим временем.

Примечание: Серверы времени приходят и уходят, поэтому мы можем нужно найти рабочий сервер на https://www.ntppool.org/en/.

time_client.py

#! / usr / bin / env python

импортный сокет

с socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) как s:

    host = "time.nist.gov"
    порт = 13

    s.connect ((хост, порт))
    s.sendall (b '')
    print (str (s.recv (4096), 'utf-8'))
 

Пример определяет текущее время, подключаясь к времени TCP-сокет сервера.

с socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) как s:
 

Создается TCP-сокет для IPv4.

host = "time.nist.gov"
порт = 13
 

Это имя хоста и номер порта сервера рабочего времени.

s.connect ((хост, порт))
 

Подключаемся к удаленной розетке с подключаем .

s.sendall (b '')
 

Метод sendall отправляет данные в сокет. Розетка должна быть подключен к удаленной розетке.Он продолжает посылать данные из байтов до тех пор, пока все данные были отправлены или произошла ошибка.

print (str (s.recv (4096), 'utf-8'))
 

Распечатываем полученные данные. Метод recv получает до Buffersize байтов из сокета. Когда данные недоступны, он блокируется до доступен хотя бы один байт или пока удаленный конец не будет закрыт. Когда пульт end закрывается и все данные читаются, возвращается пустая строка байтов.

Запрос заголовка сокета Python

Запрос HEAD - это запрос GET без тела сообщения.Заголовок запрос / ответ содержит метаданные, такие как версия протокола HTTP или Тип содержимого.

head_request.py

#! / usr / bin / env python

импортный сокет

с socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) как s:

    s.connect (("webcode.me", 80))
    s.sendall (b "HEAD / HTTP / 1.1 \ r \ nHost: webcode.me \ r \ nAccept: text / html \ r \ n \ r \ n")
    print (str (s.recv (1024), 'utf-8'))
 

В этом примере мы отправляем запрос HEAD на webcode.me .

с.sendall (b "HEAD / HTTP / 1.1 \ r \ nHost: webcode.me \ r \ nAccept: text / html \ r \ n \ r \ n")
 

Запрос заголовка выдается с командой HEAD , за которой следует URL ресурса и версия протокола HTTP. Обратите внимание, что \ r \ n являются обязательная часть коммуникационного процесса. Подробности описаны в документе RFC 7231.

$ head_request.py
HTTP / 1.1 200 ОК
Сервер: nginx / 1.6.2
Дата: вс, 08 сен 2019 11:23:25 GMT
Тип содержимого: текст / html
Длина содержимого: 348
Последнее изменение: Сб, 20 июл 2019, 11:49:25 GMT
Подключение: keep-alive
ETag: "5d32ffc5-15c"
Accept-Ranges: байты
 

Запрос GET для сокета Python

Метод HTTP GET запрашивает представление указанного ресурса.Запросы с использованием GET должны только получать данные.

get_request.py

#! / usr / bin / env python

импортный сокет

с socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) как s:

    s.connect (("webcode.me", 80))
    s.sendall (b "GET / HTTP / 1.1 \ r \ nHost: webcode.me \ r \ nAccept: text / html \ r \ nConnection: close \ r \ n \ r \ n")

    в то время как True:

        данные = s.recv (1024)

        если не данные:
            перерыв

        печать (data.decode ())
 

В примере читается домашняя страница веб-кода .мне с помощью Получить запрос.

s.sendall (b "GET / HTTP / 1.1 \ r \ nHost: webcode.me \ r \ nAccept: text / html \ r \ nConnection: close \ r \ n \ r \ n")
 

Для протокола HTTP 1.1 соединения по умолчанию могут быть постоянными. Вот почему мы отправить Connection: закрыть заголовок .

в то время как True:

    данные = s.recv (1024)

    если не данные:
        перерыв

    печать (data.decode ())
 

Мы используем цикл while для обработки полученных данных. Если ошибки не возникает, recv возвращает полученные байты.Если в подключении есть был изящно закрыт, возвращаемое значение - пустая байтовая строка. recv - это метод блокировки, который блокируется до тех пор, пока не будет выполнено, или истекло время ожидания, или возникло другое исключение.

$ ./get_request.py
HTTP / 1.1 200 ОК
Сервер: nginx / 1.6.2
Дата: вс, 08 сен 2019 11:39:34 GMT
Тип содержимого: текст / html
Длина содержимого: 348
Последнее изменение: Сб, 20 июл 2019, 11:49:25 GMT
Подключение: keep-alive
ETag: "5d32ffc5-15c"
Доступ-Контроль-Разрешить-Происхождение: *
Accept-Ranges: байты




    
    
     Моя html-страница 



    

Сегодня прекрасный день. Купаемся и ловим рыбу.

Привет. Как дела?

Пример клиент-сервера Echo

Эхо-сервер отправляет сообщение от клиента обратно. Это классический пример, используемый для тестирования и обучения.

echo_server.py

#! / usr / bin / env python

импортный сокет
время импорта

с розеткой.socket () как s:

    хост = 'локальный'
    порт = 8001

    s.bind ((хост, порт))
    print (f'socket привязан к {port} ')

    s.listen ()

    con, addr = s.accept ()

    с доводом:
   
        в то время как True:

            data = con.recv (1024)

            если не данные:
                перерыв

            con.sendall (данные)
 

Эхо-сервер отправляет клиентское сообщение обратно клиенту.

хост = 'локальный'
порт = 8001
 

Сервер работает на локальном хосте на порту 8001.

s.bind ((хост, порт))
 

Метод bind устанавливает конечную точку связи. Он привязывает сокет к указанному адресу. Сокет еще не должен быть привязан. (Формат адреса зависит от семейства адресов.)

s.listen ()
 

Метод listen позволяет серверу принимать соединения. В сервер теперь может прослушивать подключения к сокету. Модель Слушайте имеет невыполненный параметр.В нем указывается количество непринятых соединения, которые система разрешит до отказа от новых соединений. Параметр является необязательным, начиная с Python 3.5. Если не указано, невыполненная работа по умолчанию значение выбрано.

con, addr = s.accept ()
 

Если accept , сервер принимает соединение. Он блокирует и ждет для входящего соединения. Сокет должен быть привязан к адресу и прослушивать для подключений. Возвращаемое значение - пара (con, addr), где con - новый объект сокета, используемый для отправки и получения данных о соединении, а адрес адрес, привязанный к сокету на другом конце соединения.

Обратите внимание, что accept создает новый сокет для связи с клиент, который отличается от сокета прослушивания.

echo_client.py

#! / usr / bin / env python

импортный сокет

с socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) как s:

    host = "localhost"
    порт = 8001

    s.connect ((хост, порт))
    s.sendall (привет)
    print (str (s.recv (4096), 'utf-8'))
 

Клиент отправляет сообщение на эхо-сервер.

Пример асинхронного сервера

Чтобы улучшить производительность сервера, мы можем использовать asyncio модуль.

async_server.py

#! / usr / bin / env python

# из threading import current_thread

импортировать asyncio


async def handle_client (читатель, писатель):

    data = (ждать reader.read (1024))

    Writer.write (данные)
    писатель.close ()


цикл = asyncio.get_event_loop ()
loop.create_task (asyncio.start_server (handle_client, 'localhost', 8001))
петля.run_forever ()
 

Теперь мы можем протестировать производительность блокирующего и неблокирующего серверов.

$ ab -c 50 -n 1000 http: // локальный: 8001 /
 

Например, мы можем протестировать производительность с помощью инструмента тестирования Apache. В нашем случае команда отправляет 1000 запросов, по 50 за раз.

В этом руководстве мы показали, как создавать простые сетевые программы с сокетами. в Python.

Список всех руководств по Python.

Реализовать чат-сервер - HaskellWiki

Введение

На этой странице описывается, как реализовать простой сервер чата, к которому можно подключиться с помощью telnet для выполнения основных функций чата.Сервер должен поддерживать несколько подключенных пользователей. Сообщения, отправленные на сервер, транслируются всем подключенным в данный момент пользователям. В этом руководстве мы будем использовать Network.Socket, который обеспечивает низкоуровневые привязки к C-socket API.

В конечном итоге, наш кабальный файл будет зависеть от раздела исполняемого файла , который может выглядеть следующим образом:

 исполняемый чат-сервер-exe
   hs-source-dirs: приложение
   main-is: Main.hs
   Параметры ghc: -threaded -rtsopts -with-rtsopts = -N
   зависит от сборки: база, сеть
   язык по умолчанию: Haskell2010
 

Сервер простой сокет

Начнем с простого сервера.Структура этого сервера начинается с основного метода , который создаст повторно используемый сокет, откроет TCP-соединение на порту 4242, что позволит максимум два соединения в очереди.

 - в Main.hs
модуль Main где

импортировать Network.Socket

main :: IO ()
main = делать
    sock <- сокет AF_INET Stream 0 - создать сокет
    setSocketOption sock ReuseAddr 1 - немедленно сделать сокет повторно используемым - упрощает отладку.
    bind sock (SockAddrInet 4242 iNADDR_ANY) - слушать TCP-порт 4242.listen sock 2 - установить максимум 2 соединения в очереди
    носок mainLoop - не реализован
 

В нашем основном цикле мы создадим эквивалент "Hello World!" Для сокет-сервера. пример. Для данного сокета мы: принимаем соединение, ретранслируем простое «Hello World!», Закрываем соединение и рекурсивно используем исходный сокет.

 - в Main.hs

mainLoop :: Socket -> IO ()
mainLoop sock = делать
    conn <- accept sock - принять соединение и обработать его
    runConn conn - запускаем логику нашего сервера
    носок mainLoop - повторить

runConn :: (Сокет, SockAddr) -> IO ()
runConn (носок, _) = делать
    отправить носок "Привет! \ n"
    закрытый носок
 


Обратите внимание, что прием сокета имеет тип возврата (Socket, SockAddr) - это соответствует новому объекту сокета, который можно использовать для отправки и получения данных для данного соединения.Затем этот объект сокета закрывается в конце нашего метода runConn .

SockAddr , как вы можете видеть из метода runConn , в значительной степени неинтересен для этого варианта использования и будет просто начальным адресом сокета 4242.

Использование System.IO для сокетов

Network.Socket неправильно представляет двоичные данные в send и recv , поэтому использование этих функций не рекомендуется и может привести к ошибкам. Network.Socket фактически рекомендует использовать те же методы, которые определены в модуле ByteString. Однако для простоты мы будем использовать System.IO для ввода и вывода.

Импорт нашего нового модуля и превращение нашего Socket в Handle теперь выглядит следующим образом:

 - в импорте наш Main.hs добавляем:
импортировать System.IO

- и мы изменим нашу функцию `runConn`, чтобы она выглядела так:
runConn :: (Сокет, SockAddr) -> IO ()
runConn (носок, _) = делать
    hdl <- socketToHandle sock ReadWriteMode
    hSetBuffering hdl NoBuffering
    hPutStrLn hdl "Привет!"
    hClose hdl
 

Параллелизм

Пока сервер может обрабатывать только одно соединение за раз.Этого достаточно, если все, что мы хотим сделать, это иметь поток чтения сообщений, но этого будет недостаточно, если мы хотим, чтобы наш сервер обрабатывал чат.

Control.Concurrent - это библиотека в Prelude, которая отлично справляется с созданием легких потоков и переключением контекста. Предлагаем вам посетить страницу взлома. Для обработки каждого пользователя в нашем клиенте чата мы будем использовать forkIO , чтобы создать новый поток для каждого соединения. Обратите внимание, что подпись forkIO :

 forkIO :: IO () -> IO ThreadId
 

Однако, поскольку нам не нужен идентификатор потока, мы проигнорируем результат.

 - добавьте к нашему импорту:
Импорт Control.Concurrent

- и в нашей функции mainLoop ...
mainLoop sock = делать
    conn <- принять носок
    forkIO (runConn conn) - разделить каждое соединение на отдельный поток
    носки mainLoop
 

Добавление связи между потоками

Нам понадобится способ взаимодействия двух соединений, которые мы только что разделили на отдельные потоки. Поначалу это может показаться сложной проблемой - от нас требуется управлять нашим собственным обработчиком событий / реализацией pub-sub, а также начинать охватывать такие темы, как MVar, TVar, TMVar и их варианты использования.Однако мы позволим вам углубиться в это в своем собственном темпе и будем использовать модуль Control.Concurrent.Chan , который может позаботиться обо всем этом за нас.

Control.Concurrent.Chan предоставляет именно то, что нам нужно: неограниченные каналы FIFO с одной записью и несколькими концами чтения. Это очень простой модуль, в котором мы воспользуемся преимуществом абстрактного типа данных Chan : данных Chan a

Обратите внимание, что этот тип данных имеет вид * -> * .Чтобы конкретизировать этот тип данных, нам нужно определиться с типом сообщения. Это может быть что угодно, что можно сериализовать, поэтому для простоты мы будем использовать String и создадим псевдоним типа Msg , чтобы сделать вещи немного более семантическими.

 - в Main.hs
тип Msg = String
 


Нам не нужно явно импортировать модуль, потому что он импортируется Control.Concurrent . Чтобы гарантировать, что все наши сокет-соединения работают в одном и том же канале, мы создадим main и передадим его mainLoop , который, в свою очередь, передаст канал каждому потоку в runConn .Мы скорректируем наш код следующим образом:

 main = do
    - [...]
    chan <- newChan - обратите внимание, что newChan :: IO (Chan a)
    mainLoop sock chan - передайте его в петлю

- позже, в mainLoop:

mainLoop :: Socket -> Chan Msg -> IO () - Посмотрите, как Chan теперь использует Msg.
mainLoop sock chan = делать
    conn <- принять носок
    forkIO (runConn conn chan) - передать канал runConn
    mainLoop носок чан
 


На этом этапе мы хотим, чтобы runConn дублировал канал для связи с ним.Для начала нам понадобится пара помощников, fmap и fix. Короче говоря, fmap позволяет нам элегантно поднять функцию над некоторой структурой, в то время как fix позволяет нам определять фиксированную точку Monadic.

 - вверху Main.hs
импортировать Control.Monad.Fix (исправить)
 

Из Control.Concurrent.Chan мы будем использовать несколько простых функций, которые говорят сами за себя: writeChan , readChan и dupChan . Следует отметить, что dupChan создаст новый канал, который сначала будет пустым, и любые данные, записанные либо в него, либо в исходный, будут доступны из обоих мест.Это создает способ трансляции сообщений.

 runConn :: (Socket, SockAddr) -> Сообщение Chan -> IO ()
runConn (носок, _) chan = делать
    let broadcast msg = writeChan chan msg
    hdl <- socketToHandle sock ReadWriteMode
    hSetBuffering hdl NoBuffering
    commLine <- dupChan chan

    - разветвляем ветку для чтения с дублированного канала
    forkIO $ исправить $ \ loop -> сделать
        строка <- readChan commLine
        hPutStrLn hdl линия
        петля

    - читать строки из сокета и выводить их обратно пользователю
    исправить $ \ loop -> сделать
        строка <- инициализация fmap (hGetLine hdl)
        линия вещания
        петля
 

Обратите внимание, как runConn , работающий в отдельном потоке от нашего основного, теперь разветвляет еще один рабочий поток для отправки сообщений подключенному пользователю.

Очистки и окончательный код

В коде остались две основные проблемы. Во-первых, в коде есть утечка памяти, потому что исходный канал никем не читается. Мы можем исправить это, добавив еще одну ветку, чтобы люди имели доступ к этому каналу.

Вторая проблема заключается в том, что мы неправильно закрываем наши соединения. Это потребует обработки исключений. Затем мы исправим первую проблему, рассмотрим второй случай в большей степени и добавим следующие косметические улучшения:

  • Заставить сообщения возвращаться обратно пользователю, который их отправил.
  • Свяжите каждое соединение с именем.
  • Измените Msg на псевдоним (Int, String) для удобства.

Мы импортируем Control.Exception и обработаем исключения в нашем окончательном коде, как показано ниже:

 - Main.hs, окончательный код
модуль Main где

импортировать Network.Socket
импортировать System.IO
импорт Control.Exception
Импорт Control.Concurrent
импортировать Control.Monad (когда)
импортировать Control.Monad.Fix (исправить)

main :: IO ()
main = делать
  sock <- сокет AF_INET Stream 0
  setSocketOption sock ReuseAddr 1
  привязать носок (SockAddrInet 4242 iNADDR_ANY)
  слушать носок 2
  chan <- newChan
  _ <- forkIO $ fix $ \ loop -> do
    (_, _) <- прочитал Чан чан
    петля
  mainLoop sock chan 0

тип Msg = (Int, String)

mainLoop :: Socket -> Chan Msg -> Int -> IO ()
mainLoop sock chan msgNum = do
  conn <- принять носок
  forkIO (runConn conn chan msgNum)
  mainLoop sock chan $! msgNum + 1

runConn :: (Socket, SockAddr) -> Chan Msg -> Int -> IO ()
runConn (sock, _) chan msgNum = do
    позвольте широковещательному сообщению = writeChan chan (msgNum, msg)
    hdl <- socketToHandle sock ReadWriteMode
    hSetBuffering hdl NoBuffering

    hPutStrLn hdl "Привет, как тебя зовут?"
    имя <- fmap init (hGetLine hdl)
    трансляция ("->" ++ name ++ "вошла в чат.")
    hPutStrLn hdl ("Добро пожаловать," ++ name ++ "!")

    commLine <- dupChan chan

    - разветвляем ветку для чтения с дублированного канала
    читатель <- forkIO $ fix $ \ loop -> do
        (nextNum, line) <- readChan commLine
        when (msgNum / = nextNum) $ hPutStrLn строка HDL
        петля

    handle (\ (SomeException _) -> return ()) $ fix $ \ loop -> делать
        строка <- инициализация fmap (hGetLine hdl)
        case line of
             - Если исключение обнаружено, отправьте сообщение и прервите цикл
             "quit" -> hPutStrLn hdl "Bye!"
             - в противном случае продолжить цикл._ -> трансляция (имя ++ ":" ++ строка) >> цикл

    killThread reader - убить после завершения цикла
    трансляция ("<-" ++ name ++ "left.") - сделать финальную трансляцию
    hClose hdl - закрыть ручку
 

Запустите сервер и подключитесь к telnet

Теперь, когда у нас есть работающий сервер, после создания исполняемого файла и запуска сервера мы можем начать общаться! После запуска сервера подключитесь к нему с помощью telnet следующим образом:

 $ telnet localhost 4242

Пробуем 127.]  и запустите , выйдите из  после перехода в приглашение telnet.
 

Запустите двух клиентов и получайте удовольствие от общения!

Что такое петля переключателя и как она работает?

Электричество - основа современного дома. Он используется для питания вашего света, отопления, приготовления пищи и даже для зарядки ваших мобильных телефонов и планшетов. Легко забыть, что примерно до 1880 года электричества не существовало.

Теперь он есть в каждой части вашего дома и вашей жизни, поэтому важно понимать, как это работает.Возможно, вы не захотите настраивать домашнюю электротехнику и предпочтете воспользоваться услугами авторитетной фирмы по оказанию электрических услуг. Но это не означает, что вы не должны понимать основную операцию.

Что такое петля переключателя?

Петля выключателя - неотъемлемая часть вашего дома; другой способ описать это как соединение между вашим светом и выключателем, позволяющее вам включать и выключать его по желанию, не снимая лампочку.

Этот цикл можно использовать для создания одного или нескольких коммутаторов; все работают с одним и тем же светом.Фактически, существует несколько различных способов подключения петли переключателя в зависимости от того, идет ли прямая трансляция непосредственно на переключатель или на свет.

Петля переключателя работает, превращая нейтральный провод в ток; вот почему важно знать, как это работает; на случай, если вы когда-нибудь обнажите провода в осветительной арматуре и предположите, что под напряжением находится только коричневый провод.

Создание контура переключателя - сначала Power To The Light

Первый этап - определить токоведущий провод, идущий от лампочки.

Затем вы можете подключить его к нейтральному проводу, идущему к выключателю света; на этом этапе питание не идет на лампочку.

Важно отметить нейтральный провод, чтобы вы знали, что он находится под напряжением.

Нейтраль к фонарю должна быть подключена как обычно.

На выключатель подается питание через нейтральный провод. Он должен быть подключен к клемме под напряжением на вашем коммутаторе. Затем вы можете подключить токоведущий провод кабеля между переключателем и лампочкой к разъему L1 на вашем переключателе.Другой конец этого кабеля должен быть подключен к источнику питания вашего светильника.

Наконец, вы хотите продолжить нейтральную подачу. Это означает, что четвертый провод в вашем переключателе должен быть подключен к нейтральной клемме переключателя и нейтрали в осветительной арматуре. Заземляющие провода должны быть подключены как обычно.

Теперь питание перенаправлено на выключатель, что позволяет включать и выключать свет, когда это необходимо.

В эту цепь можно добавить фонари.Фаза, нейтраль и земля для каждого из фонарей просто подключаются к кабелям, входящим в осветительную арматуру. Это гарантирует, что проводка контура переключателя не будет нарушена и останется работоспособной.

Цикл коммутатора при первом поступлении питания на коммутатор

На самом деле это очень похоже на описанный выше метод. Ключевое различие в том, откуда исходит живая сила.

Вы можете подумать, что можете просто добавить входящую мощность к переключателю и направить ее на свет, позволяя переключателю управлять светом.

К счастью, это возможно, поэтому это самый простой, но самый маловероятный вариант, с которым вы столкнетесь.

Добавление двух переключателей в шлейф

Если у вас большая комната или вам нужно иметь возможность включать или выключать свет сверху и снизу, вам нужно добавить вторую розетку в петлю выключателя.

Это на удивление легко сделать; как только вы знаете, как.

Предполагая, что питание поступает на свет, вам нужно подать его на один из ваших переключателей через нейронный кабель; как описано в первом примере.

Затем вы можете соединить вместе нейтральные кабели для подачи питания, обоих выключателей и света.

Следующим шагом будет проложить кабель между розетками L1 на обоих коммутаторах. Это соединяет их и позволяет обоим переключателям работать независимо.

Затем вы можете протянуть кабель от источника питания на втором переключателе до разъема под напряжением на фонаре. Опять же, вы должны подключить нейтраль от сети к свету и убедиться, что она подключена к обеим розеткам; вот почему вам понадобится четырехжильный кабель.

Не забудьте пометить кабели, которые передают питание, но не имеют обычного живого цвета. Это предотвратит случайное поражение электрическим током.

Как только вы закончите, вы можете проверить переключатели, вы сможете включать и выключать свет с помощью любого переключателя.

Помните, электричество опасно; Если вы не пробовали это раньше, то, по крайней мере, вам следует обратиться к профессионалу, чтобы проверить свою работу, прежде чем вы начнете использовать новый переключатель на регулярной основе.

3 Первое приложение asyncio · Параллелизм Python с asyncio MEAP V10

  • Как использовать сокеты для передачи данных по сети
  • Как использовать telnet для связи с приложением на основе сокетов
  • Проблемы с блокировкой сокетов и способы их решения с помощью неблокирующих сокетов
  • Использование селекторов для построения простого цикла событий для неблокирующих сокетов
  • Как использовать неблокирующие сокеты с циклом событий asyncio
  • Как создать неблокирующий эхо-сервер, допускающий несколько подключений
  • Как обрабатывать исключения в задачах
  • Как добавить пользовательскую логику выключения в приложение asyncio

3.1 Работа с блокировкой розеток

3.1.1 Подключение к серверу с помощью telnet

3.1.2 Чтение и запись данных в и из сокета

3.1.3 Разрешение нескольких подключений и опасность блокировки

3.2 Работа с неблокирующими розетками

3.3 Использование модуля селекторов для создания цикла обработки событий сокета

3.4 Эхо-сервер в цикле событий asyncio

3.4.1 Сопрограммы цикла событий для сокетов

3.4.2 Проектирование сервера asyncio echo

3.4.3 Обработка ошибок в задачах

3.5 Правильное завершение работы

3.5.1 Прослушивание сигналов

3.5.2 Ожидание завершения отложенных задач

3.6 Резюме

select - ожидание ввода-вывода эффективно

Модуль select обеспечивает доступ к вводу-выводу, зависящему от платформы функции мониторинга.Самый портативный интерфейс - POSIX. функция select (), доступная в Unix и Windows. В модуль также включает poll (), API только для Unix и несколько параметры, которые работают только с определенными вариантами Unix.

выберите ()

Функция select () Python

является прямым интерфейсом к базовая реализация операционной системы. Он контролирует розетки, открытые файлы и каналы (все, что имеет метод fileno (), который возвращает действительный дескриптор файла), пока они не станут доступными для чтения или записи, или происходит ошибка связи.select () упрощает мониторинг несколько подключений одновременно, и это более эффективно, чем написание цикла опроса в Python с использованием тайм-аутов сокетов, потому что мониторинг происходит на сетевом уровне операционной системы, а не на переводчик.

Примечание

Использование файловых объектов Python с select () работает для Unix, но не поддерживается в Windows.

Пример эхо-сервера из секции сокетов может быть расширен следить за более чем одним подключением одновременно с помощью Выбрать().Новая версия начинается с создания неблокирующего Сокет TCP / IP и его настройка для прослушивания адреса.

 импорт выбрать
импортный сокет
import sys
очередь импорта

# Создать сокет TCP / IP
server = socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.setblocking (0)

# Привязать сокет к порту
server_address = ('локальный хост', 10000)
print >> sys.stderr, 'запуск на% s порт% s'% server_address
server.bind (адрес_сервера)

# Слушать входящие соединения
server.listen (5)
 

Аргументы select () - три списка, содержащие каналы связи для мониторинга.Первый - это список объектов. для проверки входящих данных для чтения, второй содержит объекты, которые будут получать исходящие данные, когда в их буфер, а третий - те, в которых может быть ошибка (обычно комбинация объектов входного и выходного каналов). Следующий шаг на сервере - настроить списки, содержащие источники ввода и назначения вывода, передаваемые в select ().

 # Сокеты, из которых мы ожидаем читать
input = [сервер]

# Сокеты, в которые мы ожидаем писать
выходы = []
 

Соединения добавляются и удаляются из этих списков сервером основной цикл.Поскольку эта версия сервера будет ждать сокет, чтобы он стал доступным для записи перед отправкой каких-либо данных (вместо немедленно отправляя ответ), каждому выходному соединению нужна очередь действовать как буфер для данных, которые будут отправлены через него.

 # Очереди исходящих сообщений (socket: Queue)
message_queues = {}
 

Основная часть серверной программы зацикливается, вызывая select () для заблокировать и дождаться сетевой активности.

 при вводе:

    # Подождите, пока хотя бы один из сокетов будет готов к обработке
    печать >> sys.stderr, '\ nв ожидании следующего события'
    читаемый, доступный для записи, исключительный = select.select (входы, выходы, входы)
 

select () возвращает три новых списка, содержащих подмножества содержимое переданных списков. Все сокеты в в читаемом списке входящие данные буферизированы и доступны для читать. На всех сокетах в списке, доступном для записи, есть свободное место. в их буфере и может быть записан. Сокеты вернулись в в исключительных случаях произошла ошибка (фактическое определение «Исключительное состояние» зависит от платформы).

«Читаемые» сокеты представляют три возможных случая. Если розетка это главный сокет «сервера», который используется для прослушивания подключений, то состояние «читабельность» означает, что он готов принять другое входящее соединение. Помимо добавления нового подключения в список входов для мониторинга, этот раздел устанавливает клиентский сокет не блокировать.

 # Обработка вводов
    для s в читаемом виде:

        если s - сервер:
            # "Читаемый" серверный сокет готов принять соединение
            соединение, client_address = s.принимать()
            print >> sys.stderr, 'новое соединение от', client_address
            connection.setblocking (0)
            inputs.append (соединение)

            # Даем соединению очередь для данных, которые мы хотим отправить
            message_queues [соединение] = Queue.Queue ()
 

Следующий случай - это установленное соединение с клиентом, который отправил данные. Данные читаются с помощью recv (), затем помещаются в очередь, поэтому его можно отправить через сокет и обратно клиенту.

 еще:
            data = s.recv (1024)
            если данные:
                # Читаемый клиентский сокет содержит данные
                print >> sys.stderr, 'получил "% s" от% s'% (data, s.getpeername ())
                message_queues [s] .put (данные)
                # Добавить выходной канал для ответа
                если s не в выходах:
                    outputs.append (s)
 

Читаемый сокет без доступных данных от клиента, у которого есть отключен, и поток готов к закрытию.

 еще:
                # Интерпретировать пустой результат как закрытое соединение
                печать >> sys.stderr, 'закрытие', client_address, 'после чтения данных нет'
                # Прекратить прослушивание ввода в соединении
                если s в выходах:
                    outputs.remove (s)
                inputs.remove (s)
                s.close ()

                # Удалить очередь сообщений
                del message_queues [s]
 

Имеется меньше случаев для соединений с возможностью записи. Если есть данные в очереди на подключение отправляется следующее сообщение. Иначе, соединение удаляется из списка выходных соединений, так что при следующем прохождении цикла select () не указывает, что сокет готов к отправке данных.

 # Обработка выходов
    для s в доступном для записи:
        пытаться:
            next_msg = message_queues [s] .get_nowait ()
        кроме Queue.Empty:
            # Нет ожидающих сообщений, поэтому прекратите проверку возможности записи.
            print >> sys.stderr, 'очередь вывода для', s.getpeername (), 'пуста'
            outputs.remove (s)
        еще:
            print >> sys.stderr, 'отправка "% s"% s'% (next_msg, s.getpeername ())
            s.send (next_msg)
 

Наконец, если есть ошибка сокета, он закрывается.

 # Обработка "исключительных условий"
    для s в исключительных случаях:
        print >> sys.stderr, 'обработка исключительного условия для', s.getpeername ()
        # Прекратить прослушивание ввода в соединении
        inputs.remove (s)
        если s в выходах:
            outputs.remove (s)
        s.close ()

        # Удалить очередь сообщений
        del message_queues [s]
 

В примере клиентской программы используются два сокета, чтобы продемонстрировать, как сервер с select () управляет несколькими подключениями одновременно время.Клиент начинает с подключения каждого сокета TCP / IP к сервер.

 импортная розетка
import sys

messages = ['Это сообщение. ',
             'Оно будет отправлено',
             'по частям.',
             ]
server_address = ('локальный хост', 10000)

# Создать сокет TCP / IP
socks = [socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM),
          socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM),
          ]

# Подключаем сокет к порту, на котором сервер слушает
print >> sys.stderr, 'подключение к% s порт% s'% server_address
для s в носках:
    с.подключиться (адрес_сервера)
 

Затем он отправляет по одному фрагменту сообщения через каждый сокет, и читает все ответы, доступные после записи новых данных.

 для сообщения в сообщениях:

    # Отправлять сообщения на оба сокета
    для s в носках:
        print >> sys.stderr, '% s: отправка "% s"'% (s.getsockname (), message)
        s.send (сообщение)

    # Прочитать ответы на обоих сокетах
    для s в носках:
        данные = s.recv (1024)
        print >> sys.stderr, '% s: получено "% s"'% (s.getsockname (), данные)
        если не данные:
            print >> sys.stderr, 'закрывающий сокет', s.getsockname ()
            s.close ()
 

Запускайте сервер в одном окне, а клиент - в другом. Выход будет выглядеть так, с разными номерами портов.

 $ питон ./select_echo_server.py
запуск на локальном порту 10000

в ожидании следующего события
новое соединение от ('127.0.0.1', 55821)

в ожидании следующего события
новое соединение от ('127.0.0.1', 55822)
получил "Это сообщение."из ('127.0.0.1', 55821)

в ожидании следующего события
отправка «Это сообщение» на ('127.0.0.1', 55821)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 55821) пуста

в ожидании следующего события
получил "Это сообщение." от ('127.0.0.1', 55822)

в ожидании следующего события
отправка «Это сообщение» на ('127.0.0.1', 55822)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 55822) пуста

в ожидании следующего события
получил "Будет отправлено" от ('127.0,0.1 ', 55821)
получил "Будет отправлено" от ('127.0.0.1', 55822)

в ожидании следующего события
отправка «Оно будет отправлено» на ('127.0.0.1', 55821)
отправка «Будет отправлено» на ('127.0.0.1', 55822)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 55821) пуста
очередь вывода для ('127.0.0.1', 55822) пуста

в ожидании следующего события
получил "по частям". из ('127.0.0.1', 55821)
получил "по частям". из ('127.0.0.1', 55822)

в ожидании следующего события
отправка «по частям». to ('127.0.0,1 ', 55821)
отправка «по частям». к ('127.0.0.1', 55822)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 55821) пуста
очередь вывода для ('127.0.0.1', 55822) пуста

в ожидании следующего события
закрытие ('127.0.0.1', 55822) после чтения нет данных
закрытие ('127.0.0.1', 55822) после чтения нет данных

в ожидании следующего события
 

Выходные данные клиента показывают отправляемые и получаемые данные с использованием обоих Розетки.

 $ питон ./select_echo_multiclient.py
подключение к порту localhost 10000
('127.0.0.1 ', 55821): отправка «Это сообщение».
('127.0.0.1', 55822): отправка «Это сообщение».
('127.0.0.1', 55821): получено «Это сообщение».
('127.0.0.1', 55822): получено «Это сообщение».
('127.0.0.1', 55821): отправка «Будет отправлено»
('127.0.0.1', 55822): отправка «Будет отправлено»
('127.0.0.1', 55821): получено «Будет отправлено»
('127.0.0.1', 55822): получено «Будет отправлено»
('127.0.0.1', 55821): отправка «по частям».
('127.0.0.1', 55822): отправка «по частям».
('127.0.0.1 ', 55821): получено «по частям».
('127.0.0.1', 55822): получено «по частям».
 

Таймауты

select () также принимает необязательный четвертый параметр, который количество секунд ожидания перед прерыванием мониторинга, если нет каналы стали активными. Использование значения тайм-аута позволяет основной вызов программы select () как часть большого цикла обработки, выполнение других действий между проверками входа сети.

По истечении тайм-аута select () возвращает три пустых списка.Обновление примера сервера для использования тайм-аута требует добавления дополнительных аргумент для вызова select () и обработка пустых списков после select () возвращается.

 # Подождите, пока хотя бы один из сокетов будет готов к обработке
    print >> sys.stderr, '\ nв ожидании следующего события'
    тайм-аут = 1
    читаемый, доступный для записи, исключительный = select.select (входы, выходы, входы, тайм-аут)

    если нет (читаемый или записываемый или исключительный):
        print >> sys.stderr, 'timed out, do some other work here'
        Продолжить
 

Эта «медленная» версия клиентской программы приостанавливает работу после отправки каждого сообщение, чтобы имитировать задержку или другую задержку при передаче.

 импортная розетка
import sys
время импорта

# Создать сокет TCP / IP
sock = socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# Подключаем сокет к порту, на котором сервер слушает
server_address = ('локальный хост', 10000)
print >> sys.stderr, 'подключение к% s порт% s'% server_address
sock.connect (адрес_сервера)

время сна (1)

messages = ['Первая часть сообщения.',
             'Часть вторая сообщения.',
             ]
amount_expected = len (''. join (сообщения))

пытаться:

    # Отправить данные
    для сообщения в сообщениях:
        печать >> sys.stderr, 'отправка "% s"'% сообщения
        sock.sendall (сообщение)
        time.sleep (1.5)

    # Ищем ответ
    amount_received = 0
    
    в то время как amount_received > sys.stderr, 'получил "% s"'% данных

наконец:
    print >> sys.stderr, 'закрытие сокета'
    sock.close ()
 

Запуск нового сервера с медленным клиентом дает:

 $ питон ./select_echo_server_timeout.ру
запуск на локальном порту 10000

в ожидании следующего события
  время вышло

в ожидании следующего события
  время вышло

в ожидании следующего события
новое соединение от ('127.0.0.1', 57776)

в ожидании следующего события
получил «Часть первую сообщения». из ('127.0.0.1', 57776)

в ожидании следующего события
отправка «Часть первая сообщения». к ('127.0.0.1', 57776)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 57776) пуста

в ожидании следующего события
  время вышло

в ожидании следующего события
получил "Вторая часть сообщения"."из ('127.0.0.1', 57776)

в ожидании следующего события
отправка «Вторая часть сообщения». к ('127.0.0.1', 57776)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 57776) пуста

в ожидании следующего события
  время вышло

в ожидании следующего события
закрытие ('127.0.0.1', 57776) после чтения нет данных

в ожидании следующего события
  время вышло

в ожидании следующего события
 

И вывод клиента:

 $ питон ./select_echo_slow_client.py
подключение к порту localhost 10000
отправка "Часть первая сообщения."
отправка «Вторая часть сообщения».
получил "Часть первую"
получил "сообщение.Часть вторая"
получил "сообщения".
закрывающая розетка
 

опрос ()

Функция poll () предоставляет аналогичные функции select (), но основная реализация более эффективна. Компромисс этот poll () не поддерживается в Windows, поэтому программы, использующие poll () менее переносимы.

Эхо-сервер, построенный на poll (), запускается с того же сокета код конфигурации, используемый в других примерах.

 импорт выбрать
импортный сокет
import sys
очередь импорта

# Создать сокет TCP / IP
server = socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.setblocking (0)

# Привязать сокет к порту
server_address = ('локальный хост', 10000)
print >> sys.stderr, 'запуск на% s порт% s'% server_address
server.bind (адрес_сервера)

# Слушать входящие соединения
server.listen (5)

# Следите за очередями исходящих сообщений
message_queues = {}
 

Значение тайм-аута, переданное в poll (), представлено в миллисекунды, а не секунды, поэтому для полной паузы во-вторых, тайм-аут должен быть установлен на 1000.

 # Не блокировать навсегда (миллисекунды)
ТАЙМ-АУТ = 1000
 

Python реализует poll () с классом, который управляет отслеживаемые зарегистрированные каналы данных. Каналы добавлены вызов register () с флагами, указывающими, какие события интересно для этого канала. Полный набор флагов:

Событие Описание
ПОЛЛИН Ввод готов
ПОЛПРИ Приоритетный ввод готов
ЗАПРОС Принимает выходные данные
ПОЛЛЕРР Ошибка
ПОЛЛХУП Канал закрыт
ПОЛЛНВАЛ Канал не открыт

Эхо-сервер настроит несколько сокетов только для чтения, и другие, с которых нужно читать или писать.Соответствующие комбинации флаги сохраняются в локальных переменных READ_ONLY и ЧИТАЙ ПИШИ.

 # Часто используемые наборы флагов
READ_ONLY = select.POLLIN | select.POLLPRI | select.POLLHUP | select.POLLERR
READ_WRITE = READ_ONLY | select.POLLOUT
 

Серверный сокет зарегистрирован так, что любой входящий соединения или данные вызывают событие.

 # Настроить опросчик
poller = select.poll ()
poller.register (сервер, READ_ONLY)
 

Так как poll () возвращает список кортежей, содержащих файл дескриптор для сокета и флаг события, отображение из файла номера дескрипторов для объектов необходим для получения сокет для чтения или записи из него.

 # Сопоставить дескрипторы файлов с объектами сокетов
fd_to_socket = {server.fileno (): сервер,
               }
 

Цикл сервера вызывает poll (), затем обрабатывает «события». возвращается путем поиска сокета и выполнения действий на основе флага в случае.

, а True:

    # Подождите, пока хотя бы один из сокетов будет готов к обработке
    print >> sys.stderr, '\ nв ожидании следующего события'
    events = poller.poll (TIMEOUT)

    для fd флаг в событиях:

        # Получить фактический сокет из его файлового дескриптора
        s = fd_to_socket [fd]
 

Как и в случае с select (), когда сокет основного сервера «доступен для чтения», это действительно означает, что есть ожидающее соединение от клиента.В новое соединение регистрируется с флагами READ_ONLY для просмотра чтобы через него поступали новые данные.

 # Обработка вводов
        если флаг & (select.POLLIN | select.POLLPRI):

            если s - сервер:
                # "Читаемый" серверный сокет готов принять соединение
                соединение, client_address = s.accept ()
                print >> sys.stderr, 'новое соединение от', client_address
                connection.setblocking (0)
                fd_to_socket [соединение.fileno ()] = соединение
                poller.register (соединение, READ_ONLY)

                # Даем соединению очередь для данных, которые мы хотим отправить
                message_queues [соединение] = Queue.Queue ()
 

Сокеты, кроме сервера, являются существующими клиентами, а recv () используется для доступа к данным, ожидающим чтения.

 еще:
                данные = s.recv (1024)
 

Если recv () возвращает какие-либо данные, они помещаются в исходящую очередь. для сокета и флаги для этого сокета изменяются с помощью modify () поэтому poll () будет следить за тем, чтобы сокет был готов получать данные.

, если данные:
                    # Читаемый клиентский сокет содержит данные
                    print >> sys.stderr, 'получил "% s" от% s'% (data, s.getpeername ())
                    message_queues [s] .put (данные)
                    # Добавить выходной канал для ответа
                    poller.modify (s, READ_WRITE)
 

Пустая строка, возвращаемая recv (), означает, что клиент отключен, поэтому unregister () используется, чтобы сообщить опросу объект игнорировать сокет.

 еще:
                    # Интерпретировать пустой результат как закрытое соединение
                    печать >> sys.stderr, 'закрытие', client_address, 'после чтения данных нет'
                    # Прекратить прослушивание ввода в соединении
                    poller.unregister (s)
                    s.close ()

                    # Удалить очередь сообщений
                    del message_queues [s]
 

Флаг POLLHUP указывает на клиента, который «повесил трубку» соединение, не закрывая его чисто. Сервер прекращает опрос клиенты, которые исчезают.

 elif flag & select.
            # Клиент повесил трубку
            печать >> sys.stderr, 'закрытие', client_address, 'после получения HUP'
            # Прекратить прослушивание ввода в соединении
            poller.unregister (s)
            s.close ()
 

Обработка записываемых сокетов похожа на версию, используемую в пример для select (), за исключением того, что modify () используется для поменять флаги сокета в опросчике вместо его удаления из списка вывода.

 elif flag & select.
            # Socket готов к отправке данных, если они есть.пытаться:
                next_msg = message_queues [s] .get_nowait ()
            кроме Queue.Empty:
                # Нет ожидающих сообщений, поэтому прекратите проверку возможности записи.
                print >> sys.stderr, 'очередь вывода для', s.getpeername (), 'пуста'
                poller.modify (s, READ_ONLY)
            еще:
                print >> sys.stderr, 'отправка "% s"% s'% (next_msg, s.getpeername ())
                s.send (next_msg)
 

И, наконец, любые события с POLLERR приводят к тому, что сервер закройте розетку.

 elif flag & select. ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ:
            print >> sys.stderr, 'обработка исключительного условия для', s.getpeername ()
            # Прекратить прослушивание ввода в соединении
            poller.unregister (s)
            s.close ()

            # Удалить очередь сообщений
            del message_queues [s]
 

Когда сервер на основе опроса запускается вместе с select_echo_multiclient.py (клиентская программа, использующая несколько сокеты), вывод:

 $ питон./select_poll_echo_server.py
запуск на локальном порту 10000

в ожидании следующего события

в ожидании следующего события

в ожидании следующего события
новое соединение от ('127.0.0.1', 58447)

в ожидании следующего события
новое соединение от ('127.0.0.1', 58448)
получил «Это сообщение.» от ('127.0.0.1', 58447)

в ожидании следующего события
отправка «Это сообщение» на ('127.0.0.1', 58447)
получил "Это сообщение." от ('127.0.0.1', 58448)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1 ', 58447) пусто
отправка «Это сообщение.» на ('127.0.0.1', 58448)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 58448) пуста

в ожидании следующего события
получил "Будет отправлено" от ('127.0.0.1', 58447)
получил "Будет отправлено" от ('127.0.0.1', 58448)

в ожидании следующего события
отправка «Будет отправлено» на ('127.0.0.1', 58447)
отправка «Оно будет отправлено» на ('127.0.0.1', 58448)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 58447) пуста
очередь вывода для ('127.0.0.1 ', 58448) пусто

в ожидании следующего события
получил "по частям". из ('127.0.0.1', 58447)
получил "по частям". из ('127.0.0.1', 58448)

в ожидании следующего события
отправка «по частям». к ('127.0.0.1', 58447)
отправка «по частям». к ('127.0.0.1', 58448)

в ожидании следующего события
очередь вывода для ('127.0.0.1', 58447) пуста
очередь вывода для ('127.0.0.1', 58448) пуста

в ожидании следующего события
закрытие ('127.0.0.1', 58448) после чтения нет данных
закрытие ('127.0.0.1', 58448) после чтения нет данных

в ожидании следующего события
 
Принципы

для обработки тысяч соединений в Java с использованием Netty

Проблема C10K - это термин, обозначающий десять тысяч одновременной обработки соединений.Чтобы добиться этого, нам часто нужно вносить изменения в настройки созданных сетевых сокетов и настройки ядра Linux по умолчанию, отслеживать использование буферов отправки / получения TCP и очередей, и, в частности, настраивать наше приложение так, чтобы оно работало. хороший кандидат для решения этой проблемы.

В сегодняшней статье я собираюсь обсудить общие принципы, которым необходимо следовать, если мы хотим создать масштабируемое приложение, способное обрабатывать тысячи соединений. Я буду ссылаться на внутреннее устройство Netty Framework, TCP и Socket, а также на некоторые полезные инструменты, если вы хотите получить некоторое представление о своем приложении и базовой системе.

Вам также может понравиться: Модели программирования для серверов на Java

Заявление об ограничении ответственности : Я буду немного педантичен в отношении памяти, потому что, если мы хотим умножить наш поток обработки на количество соединений (10 000>), то каждый килобайт в одном конвейере обработки соединений становится очень дорогим 🙂

Принцип 1. Сделайте ваше приложение подходящим для решения проблемы C10K

Как мы упоминали выше, когда нам нужно максимально использовать ЦП с минимальным переключением контекста и малым объемом памяти, тогда вам нужно поддерживать количество потоков в вашем процессе очень близко к количеству процессоров, выделенных для данное приложение.

Имея это в виду, единственное возможное решение - выбрать некоторую неблокирующую бизнес-логику или бизнес-логику с очень высоким соотношением времени обработки CPU / IO (но это уже становится рискованным).

Иногда бывает не так просто определить это поведение в стеке вашего приложения. Иногда вам нужно будет переупорядочить свои приложения / код, добавить дополнительную внешнюю очередь (RabbitMQ) или тему (Kafka), чтобы изменить вашу распределенную систему, чтобы иметь возможность буферизовать задачи и иметь возможность разделять неблокирующий код из код, который нельзя легко реализовать с помощью неблокирующих методов (например,грамм. использование драйвера JDBC, в настоящее время нет официального неблокирующего драйвера для реляционных баз данных - насколько мне известно, работа над ADBC ​​- Asynchronous Database Access API - уже остановлена).

Однако, по моему опыту, стоит переписать мой код и сделать его более неблокирующим по этим причинам:

  • Я разделил свое приложение на два разных приложения, которые, скорее всего, не используют одни и те же стратегии развертывания и проектирования, даже если они используют один и тот же «домен» (например.грамм. одна часть приложения - это конечная точка REST, которая может быть реализована с использованием HTTP-сервера на основе пула потоков, а вторая часть - это потребитель из очереди / темы, который что-то записывает в БД с помощью неблокирующего драйвера).

  • Я могу масштабировать количество экземпляров этих двух частей по-разному, потому что, скорее всего, нагрузка / процессор / память абсолютно разные.

Что может означать, что мы используем подходящие инструменты для такого рода приложений:

  • Мы стараемся минимизировать количество потоков.Не забудьте проверить не только потоки вашего сервера, но и другие части вашего приложения: потребитель очереди / темы, настройки драйвера БД, настройки ведения журнала (с асинхронным микропакетированием). Всегда делайте дамп потока, чтобы увидеть, какие потоки созданы в вашем приложении и сколько (не забудьте сделать это под нагрузкой, иначе ваши пулы потоков не будут полностью инициализированы, многие из них создают потоки лениво). Я всегда называю свои собственные потоки из пула потоков (гораздо проще найти жертву и отладить код).

  • Помните о блокировке вызовов HTTP / DB к другим службам, мы можем использовать реактивные клиенты, которые автоматически регистрируют обратный вызов для входящего ответа. Рассмотрите возможность использования протокола, который больше подходит для связи услуга-2-услуга, например RSocket.

  • Убедитесь, что в вашем приложении постоянно мало потоков. Это относится к тому, имеет ли ваше приложение ограниченные пулы потоков и может ли оно выдерживать заданную нагрузку.

Если ваше приложение имеет несколько потоков обработки, всегда проверяйте, какие из них блокирующие, а какие неблокирующие. Если количество блокирующих потоков является значительным, вам нужно, чтобы почти каждый запрос (по крайней мере, часть потока обработки, где используется блокирующий вызов) обрабатывался в другом потоке (из предопределенного пула потоков), чтобы освободить поток цикла событий для следующего подключения (подробнее в следующей главе).

В этом случае рассмотрите возможность использования HTTP-сервера на основе пула потоков с рабочими, где все запросы помещаются в другой поток из очень огромного пула потоков для увеличения пропускной способности - нет другого пути, если мы не можем избавиться блокировки звонков .

Принцип 2: Кэш-соединения, а не потоки

Этот принцип тесно связан с темой моделей программирования для HTTP-сервера. Основная идея - не привязывать соединение к одному потоку, а использовать некоторые библиотеки, которые поддерживают немного сложный, но гораздо более эффективный подход к чтению из TCP.

Это не значит, что TCP-соединение абсолютно бесплатно. Самая важная часть - это TCP Handshake . Следовательно, вы всегда должны использовать Persistent Connection ( keep-alive ).Если бы мы использовали одно TCP-соединение только для отправки одного сообщения, мы бы оплатили 8 сегментов TCP (подключение и закрытие соединения = 7 сегментов).

Принятие нового TCP-соединения

Если мы находимся в ситуации, когда мы не можем использовать постоянное соединение, то, скорее всего, мы получим много созданных соединений за очень короткий период времени. Эти созданные соединения должны быть поставлены в очередь и ждать принятия нашего приложения.

На картинке выше мы видим резервы SYN и LISTEN SYN Backlog, мы можем найти соединения, которые просто ждут подтверждения с помощью TCP Handshake . Однако в LISTEN Backlog, у нас уже есть полностью инициализированные соединения, даже с TCP Send / Receive Buffers , которые просто ожидают принятия нашим приложением.

Прочтите SYN Flood DDoS Attack, если вы хотите узнать больше, зачем нам на самом деле нужны два невыполненных отчета.

На самом деле есть одна проблема, если мы находимся под нагрузкой и у нас много входящих подключений, наши потоки приложений, которые отвечают за прием подключений, могут быть заняты другой работой - выполнением операций ввода-вывода для уже подключенных клиентов.

В приведенном выше фрагменте кода (API конфигурации Netty Server) мы видим Босс EventLoopGroup и workerEventLoopGroup . Пока workerEventLoopGroup по умолчанию создается с # процессоров * 2 потока / цикла событий для выполнения операций ввода-вывода, Босс EventLoopGroup содержит один поток для приема новых подключений. Netty позволяет иметь только одну группу для обоих действий, но в этом случае прием новых подключений может зависнуть из-за выполнения ввода-вывода или выполнения более длительных операций в Обработчики каналов .

Если мы столкнемся с проблемой полного LISTEN Backlog, то мы можем увеличить количество потоков в bossEventLoopGroup . Мы можем очень легко проверить, способен ли наш процесс выдерживать нагрузку входящих соединений. Я модифицировал наше тестовое приложение Websocket-Broadcaster для подключения 20000 клиентов и многократно запускал эту команду:

  $ ss -plnt sport =: 8081 | кот
Состояние Recv-Q Send-Q Local Address: Port Peer Address: Port
СЛУШАТЬ 42128 *: 8081 *: * users: (("java", pid = 7418, fd = 86))

$ ss -plnt sport =: 8081 | кот
Состояние Recv-Q Send-Q Local Address: Port Peer Address: Port
СЛУШАТЬ 0 128 *: 8081 *: * users: (("java", pid = 7418, fd = 86))

$ ss -plnt sport =: 8081 | кот
Состояние Recv-Q Send-Q Local Address: Port Peer Address: Port
СЛУШАТЬ 20128 *: 8081 *: * users: (("java", pid = 7418, fd = 86))

$ ss -plnt sport =: 8081 | кот
Состояние Recv-Q Send-Q Local Address: Port Peer Address: Port
СЛУШАТЬ 63128 *: 8081 *: * users: (("java", pid = 7418, fd = 86))

$ ss -plnt sport =: 8081 | кот
Состояние Recv-Q Send-Q Local Address: Port Peer Address: Port
СЛУШАТЬ 0 128 *: 8081 *: * users: (("java", pid = 7418, fd = 86))  
Буферы отправки / получения TCP

Однако, когда ваше соединение готово, самые жадные части - это TCP Send / Receiver Buffers , которые используются для передачи байтов, записанных вашим приложением, в базовый сетевой стек.Размер этих буферов можно установить через приложение:

Дополнительные сведения о параметрах сокетов в Java см. В StandardSocketOptions класс. Новые версии Linux могут автоматически настраивать буферы для достижения оптимального размера для текущей нагрузки в сотрудничестве с окном перегрузки TCP.

Считайте размер буфера TCP перед любым изменением размера. Буферы большего размера могут привести к бесполезной трате памяти, с другой стороны, буферы меньшего размера могут затруднить работу приложения чтения или записи, поскольку не будет места для передачи байтов в / из сетевого стека.

Почему кеширование потоков - плохая идея?
Сколько памяти наша «Микро» сервис должен обрабатывать тысячи подключений, если мы используем соединение на поток. Стратегия или более крупные пулы потоков для обработки блокирующей бизнес-логики.

Java Thread - довольно дорогой объект, потому что он однозначно сопоставлен с потоком ядра (будем надеяться, что проект Loom придет рано, чтобы нас спасти). В Java мы можем ограничить размер стека потока с помощью параметра -Xss , который по умолчанию установлен на 1 МБ.Это означает, что один поток занимает 1 МБ виртуальной памяти, но не выделенной памяти.

Реальный RSS (размер резидентного набора) равен текущему размеру стека; память не полностью выделяется и не отображается в физическую память в самом начале (это очень часто неправильно понимается, как показано в этом сообщении: Сколько памяти занимает поток Java?). Обычно (по моему опыту) размер потока составляет сотни килобайт (200–300 КБ), если мы действительно не используем какие-то жадные фреймворки или рекурсию.Этот вид памяти принадлежит Родной Памяти; мы можем отследить это в Native Memory Tracking .

Еще одна проблема с большим количеством потоков - это огромный Root Set . Например, у нас есть 4 процессора и 200 потоков. В этом случае мы по-прежнему можем запускать только 4 потока в данный момент времени, но если все 200 потоков уже заняты обработкой некоторого запроса, мы платим невероятно большую цену за объекты, которые уже размещены в Java Heap, но не могут сделать никаких прогресс, потому что данный поток ожидает процессорного времени.Все объекты, которые уже были выделены и все еще используются, являются частью Live Set (достижимые объекты, которые необходимо пройти во время цикла сборки мусора и которые не могут быть собраны).

Почему Root Set - это так важно?

Красные точки могут представлять любой момент времени, когда только 4 потока в настоящее время выполняются на ЦП, а остальные просто ждут в очереди выполнения ЦП . Полнота задачи не означает, что все выделенные на данный момент объекты все еще живы и являются частью Live Set , они уже могут быть превращены в мусор, ожидая удаления следующего цикла GC.Что плохого в этой ситуации?

  • Слишком большой Live Set : каждый поток сохраняет выделенные живые объекты в Java Heap, которые просто ждут, пока процессор не выполнит какой-либо прогресс. Нам нужно помнить об этом, когда мы определяем размер кучи, где таким образом будет использоваться много памяти - очень неэффективно - особенно если мы хотим разработать небольшие сервисы, обрабатывающие большое количество запросов.

  • Bigger GC Пауза из-за большего корневого набора : Большой корневой набор означает сложную работу для нашего сборщика мусора .Современные сборщики мусора начинаются с определения корневого набора (также называемого моментальный снимок в начале или начальная метка , в основном живые потоки, сохраняющие выделенные достижимые объекты извне кучи, но не только потоки), а затем одновременный обход через граф объектов / ссылки, чтобы найти текущий набор Live Set . Чем больше Root Set, тем больше работы у GC для его идентификации и прохождения. Более того, initial-mark обычно является фазой, которая известна как фаза Stop-the-world .Одновременное прохождение по огромному графу объектов также может привести к большим задержкам и ухудшению предсказуемости самого GC (GC должен начинать параллельную фазу раньше, чтобы сделать это до того, как куча заполнится, также в зависимости от скорости выделения).

  • Повышение до старого поколения : более крупный Live Set также влияет на время, в течение которого данный объект будет считаться живым. Это увеличивает вероятность того, что объект будет повышен до старого поколения (или, по крайней мере, до Survival Spaces ), даже если поток, поддерживающий этот объект, проводил большую часть своего времени за пределами ЦП.

Принцип 3: Прекратите генерировать мусор

Если вы действительно хотите написать приложение, которое будет находиться под большой нагрузкой, вам нужно подумать о распределении всех объектов и не позволять JVM тратить впустую ни один байт. Это приводит нас к ByteBuffers и ByteBuf от Netty. Это очень продвинуто, поэтому очень кратко.

ByteBuffers - это JDK-держатели байтов. Есть два варианта: HeapByteBuffer (байтовые массивы, размещенные в куче) и DirectByteBuffer (память вне кучи).Основная причина заключается в том, что DirectByteBuffers можно напрямую передавать собственным функциям ОС для выполнения ввода-вывода - другими словами, когда вы выполняете ввод-вывод в Java, вы передаете ссылку на DirectByteBuffer (со смещением и длиной ).

Это может помочь во многих случаях использования. Представьте, что у вас 10 тысяч подключений, и вы хотите передать им всем одно и то же строковое значение. Нет причин передавать строку и приводить к тому, что одна и та же строка будет отображаться в байты 10 тысяч раз (или, что еще хуже, сгенерировать новый строковый объект для каждого клиентского соединения и загрязнить кучу тем же массивом байтов - и надеюсь, что Механизм дедупликации строк будет работать быстро).Вместо этого мы можем сгенерировать наш собственный DirectByteBuffer и предоставить его всем соединениям и позволить им просто передать его через JVM в ОС.

Однако есть одна проблема. DirectByteBuffer очень дорого выделять. Поэтому в JDK каждый поток, выполняющий ввод-вывод (и не использующий DirectByteBuffers , генерируемый из нашей логики приложения), кэширует один DirectByteBuffer для внутреннего использования. Пожалуйста, прочтите «Устранение" утечки "собственной памяти Java ByteBuffer, чтобы получить некоторую информацию о потенциальной проблеме этого решения.

Но зачем нам HeapByteBuffer , если нам все еще нужно преобразовать его в DirectByteBuffer внутри, чтобы иметь возможность записать его в ОС? Это правда, но HeapByteBuffer намного дешевле с точки зрения распределения. Если мы примем во внимание приведенный выше пример, мы могли бы по крайней мере исключить первый шаг - кодирование строки в массив байтов (а не делать это 10k раз), а затем мы можем рассчитывать на механизм автоматического кеширования DirectByteBuffer для каждого потока внутри JDK, и нам не нужно платить за выделение нового DirectByteBuffer для каждого нового строкового сообщения, иначе нам нужно будет разработать собственный механизм кэширования в нашем бизнес-коде.

Какой вариант лучше? Когда мы хотим использовать DirectByteBuffer без кеширования, а когда лучше использовать HeapByteBuffer и рассчитывать на механизм автоматического кеширования? Нам нужно экспериментировать и измерять.

Я упомянул механизм ByteBuf для Netty. Фактически это концепция ByteBuffer ; , однако, мы можем пользоваться удобным API, основанным на 2 индексах (один для чтения, один для записи).Еще одно отличие заключается в восстановлении памяти. DirectByteBuffer основан на классе JDK Cleaner.

Это означает, что нам нужно запустить сборщик мусора, иначе у нас закончится собственная память. Это может быть проблемой для приложений, которые очень оптимизированы, не выделяют в куче, что означает, что они не запускают сборщик мусора. Затем нам нужно рассчитывать на то, что явный сборщик мусора ( System # gc () ) придет на помощь и освободит достаточно памяти для следующих собственных распределений.

Netty's ByteBuf может быть создан в двух версиях: в пуле, и , не в пуле, , а освобождение собственной памяти (или возвращение буфера в пул) основано на механизме подсчета ссылок.Это какая-то дополнительная ручная работа. Нам нужно написать, когда мы хотим уменьшить счетчик ссылок, но это решает проблему, упомянутую выше.

Если хотите прочитать о буфере:

Устранение проблем с собственной памятью (вне кучи) в приложениях Java

Bytebuf против DirectByteBuffer

Принцип 4: Измерьте, какую нагрузку вы создаете в часы пик

Если вы хотите получить представление об уровне TCP, я настоятельно рекомендую:

Используя bpftrace , , мы можем написать простую программу, получить быстрый результат и исследовать проблему.Это пример socketio-pid.bt , показывающий, сколько байтов было передано на основе гранулярности PID.

Я вижу пять потоков Netty, называемых server-io-x , и каждый поток обозначает один цикл событий . Каждый цикл событий имеет одного подключенного клиента, и приложение рассылает случайно сгенерированное строковое сообщение всем подключенным клиентам, используя протокол Websocket.

Принцип 5: Баланс между пропускной способностью и задержкой

Если вы думаете о производительности приложений, вы, скорее всего, придете к компромиссу между пропускной способностью и задержкой.Этот компромисс присутствует во всех областях программирования, хорошо известным примером в области JVM является сборщик мусора: хотите ли вы сосредоточиться на пропускной способности с помощью ParallelGC в каком-либо пакетном приложении или вам нужно использовать в основном параллельный сборщик мусора с низкой задержкой, например ShenandoahGC или ZGC?

Однако в этой части я собираюсь сосредоточиться на другом типе компромисса, который может быть вызван нашим приложением или фреймворком на основе Netty. Предположим, у нас есть WebSocket Server, который отправляет сообщения подключенным клиентам.Неужели нам действительно нужно как можно скорее отправить конкретное сообщение? Или можно немного подождать и позволить создать пакет из пяти сообщений и отправить их вместе?

Netty фактически поддерживает механизм промывки, который идеально подходит для этого варианта использования. Допустим, мы решили использовать пакетную обработку, чтобы снизить системные вызовы до 20 процентов и пожертвовать задержкой в ​​пользу общей пропускной способности.

Пожалуйста, ознакомьтесь с моим примером сокета JFR Netty, внесите следующие изменения:

Если вы установите Java 14, которая включает функцию потоковой передачи Java Flight Recorder, то вы сможете увидеть, что на самом деле делает Netty в этом случае.

Подключенный клиент получил пять сообщений, но мы можем видеть только одно чтение и запись сокета, и оба содержат все байты для всего пакета сообщений.

Если вы хотите узнать больше о Java Flight Recorder, прочтите мою статью «Копаемся в сокеты с помощью Java Flight Recorder».

Принцип 6. Следите за новыми тенденциями и продолжайте экспериментировать

В этой части я хотел бы очень кратко представить две концепции, которые в настоящее время очень обсуждаются и становятся значительными вариантами для обработки большого количества клиентов / запросов, даже если они явно не связаны с решением проблемы C10K, но это определенно может поможет вам с вашей общей архитектурой одноузлового приложения или группы сервисов, обрабатывающих большую нагрузку.

Встроенный образ GraalVM для экономии ресурсов

GraalVM в настоящее время работает над опережающим компилятором, который может запускать исполняемый файл вместе с недавно растущим под названием SubstrateVM. Вкратце, это означает, что компилятор Graal используется во время сборки для генерации машинного кода без каких-либо данных профилирования. Вы можете спросить: как это может помочь нам решить проблему C10K, если мы определенно генерируем менее эффективный машинный код, чем мы могли бы сгенерировать с помощью своевременного компилятора? Ответ - нет! Это тебе не поможет!

Однако он будет генерировать автономный минималистичный двоичный файл без каких-либо неиспользуемых классов / методов, внутренних структур, таких как структуры данных JIT, без профилирования, динамического кеша кода, гораздо более простого GC, а также GC и структур.

Вышеупомянутые оптимизации гарантируют, что мы сможем запустить наше приложение с гораздо меньшим объемом памяти, и даже если приложение имеет менее эффективный код, мы можем получить лучшее соотношение между потребляемой памятью и общим количеством обработанных запросов, чем в случае JIT. Это означает, что мы можем развернуть несколько экземпляров этого приложения, и это может обеспечить даже лучшую пропускную способность при меньшем количестве ресурсов.

Это всего лишь идея, нам всегда нужно измерять. Целевые платформы для нативного образа - это бессерверные поставщики, где нам нужно развертывать небольшие приложения с меньшим объемом памяти и очень малым временем запуска.

Project Loom избавит нас от боли, связанной с блокировкой звонков

Вы, наверное, слышали о волокнах / зеленых нитках / горутинах. Все эти термины обозначают одно понятие. Они хотят избежать планирования потоков в пространстве ядра и перенести эту ответственность в пространство пользователя, по крайней мере частично. Типичным примером этого является то, что у нас много блокирующих вызовов, каждый наш запрос к приложению заканчивается вызовом JDBC / HTTP / .., и нам нужно заблокировать наш текущий поток Java (который однозначно сопоставлен с поток ядра) и ждет ответа.

У этих приложений должно быть много потоков для масштабирования обработки запросов, и, как мы уже обсуждали, это вообще неэффективно. Однако вместо этого мы можем использовать волокна из Project Loom. Это гарантирует, что блокирующий вызов фактически не блокирует поток Java, а только текущее волокно. Следовательно, мы можем запланировать новое волокно на текущей запущенной java, а затем вернуться к исходному волокну, когда будет выполнен блокирующий вызов. Результатом этого является то, что мы можем обрабатывать все запросы даже с очень ограниченным количеством потоков Java, потому что испускание волокон «почти» бесплатно (сотни байтов для обработки контекста выполнения и очень быстрая инициализация), по крайней мере, по сравнению с настоящий поток Java.

Это все еще выполняется, и Fibers еще не объединены в основную ветку, но это невероятно многообещающая функция для исправления устаревшего кода, полного вызовов JDBC.

Сводка

Попытка решить проблему C10K в основном связана с эффективностью использования ресурсов. Код, который абсолютно нормально работает с десятками / сотнями параллельных пользователей, может очень сильно выйти из строя, когда мы начнем принимать тысячи одновременных подключений.

Совершенно нормально сказать, что это приложение не предназначено для разработки для такого большого количества подключений, и мы можем избежать сложности дополнительных функций для сохранения каждого байта в вашей памяти.Но всегда полезно знать об этом и начинать проектировать наше высокопроизводительное приложение с нуля, если нам нужно работать с большим количеством клиентов.

Спасибо, что прочитали мою статью, и оставляйте, пожалуйста, комментарии ниже. Если вы хотите получать уведомления о новых публикациях, подпишитесь на меня в Twitter!

Дополнительная литература

Модели программирования для серверов на Java

Копаемся в сокетах с помощью Java Flight Recorder

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *