แนวคิดมัลติเธรดดิ้ง
Multithreading เป็นแนวคิดหลักของภาษาโปรแกรมสมัยใหม่เกือบทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง python เนื่องจากมีการใช้งานเธรดอย่างง่าย
เธรดคือโปรแกรมย่อยภายในโปรแกรมที่สามารถดำเนินการได้โดยไม่ขึ้นกับส่วนอื่นของโค้ด เธรดดำเนินการในทรัพยากรที่รันได้ของโปรแกรมแบ่งปันบริบทเดียวกัน เช่น หน่วยความจำ
เมื่ออยู่ในกระบวนการเดียว เรากำลังดำเนินการหลายเธรดพร้อมกัน เรียกว่ามัลติเธรด
Python Multithreading Modules สำหรับการใช้งานเธรด
ในการใช้งานเธรดในโปรแกรม python ได้จัดเตรียมโมดูลไว้สองโมดูล -
- เธรด (สำหรับ python 2.x) หรือ _thread (สำหรับ python 3.x) โมดูล
- โมดูลเธรด
ที่โมดูลเธรดสร้างเธรดเป็นฟังก์ชันในขณะที่โมดูลเธรดจัดเตรียมวิธีการเชิงวัตถุเพื่อสร้างเธรด
ไวยากรณ์
_thread.start_new_thread(func, args[, kwargs])
ด้านบนเริ่มต้นเธรดใหม่และส่งคืนตัวระบุ อาร์กิวเมนต์แรกคือฟังก์ชัน func ซึ่งเธรดดำเนินการกับอาร์กิวเมนต์ที่สองที่มีทูเพิลพร้อมรายการอาร์กิวเมนต์ตำแหน่ง อาร์กิวเมนต์ kwargs ที่เป็นตัวเลือกระบุพจนานุกรมของอาร์กิวเมนต์คีย์เวิร์ด เมื่อฟังก์ชันส่งคืน เธรดจะยังคงอยู่
ในที่นี้ เราจะเห็นตัวอย่างพื้นฐานของแอปพลิเคชันไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์ โดยพื้นฐานแล้วลูกค้าเปิดการเชื่อมต่อซ็อกเก็ตและส่งแบบสอบถามไปยังเซิร์ฟเวอร์ เซิร์ฟเวอร์ตอบกลับ
เมื่อรันโดยไม่มีอาร์กิวเมนต์ โปรแกรมนี้เริ่มต้นด้วยซ็อกเก็ตเซิร์ฟเวอร์ TCP ที่รับฟังการเชื่อมต่อกับ 127.0.0.1 บนพอร์ต 8000
client_thread1.py
import socket
import sys
def main():
soc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
host = "127.0.0.1"
port = 8000
try:
soc.connect((host, port))
except:
print("Connection Error")
sys.exit()
print("Please enter 'quit' to exit")
message = input(" -> ")
while message != 'quit':
soc.sendall(message.encode("utf8"))
if soc.recv(5120).decode("utf8") == "-":
pass # null operation
message = input(" -> ")
soc.send(b'--quit--')
if __name__ == "__main__":
main() ในขณะที่โปรแกรมเซิร์ฟเวอร์คือ
server_thread1.py
import socket
import sys
import traceback
from threading import Thread
def main():
start_server()
def start_server():
host = "127.0.0.1"
port = 8000 # arbitrary non-privileged port
soc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
soc.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
print("Socket created")
try:
soc.bind((host, port))
except:
print("Bind failed. Error : " + str(sys.exc_info()))
sys.exit()
soc.listen(6) # queue up to 6 requests
print("Socket now listening")
# infinite loop- do not reset for every requests
while True:
connection, address = soc.accept()
ip, port = str(address[0]), str(address[1])
print("Connected with " + ip + ":" + port)
try:
Thread(target=client_thread, args=(connection, ip, port)).start()
except:
print("Thread did not start.")
traceback.print_exc()
soc.close()
def clientThread(connection, ip, port, max_buffer_size = 5120):
is_active = True
while is_active:
client_input = receive_input(connection, max_buffer_size)
if "--QUIT--" in client_input:
print("Client is requesting to quit")
connection.close()
print("Connection " + ip + ":" + port + " closed")
is_active = False
else:
print("Processed result: {}".format(client_input))
connection.sendall("-".encode("utf8"))
def receive_input(connection, max_buffer_size):
client_input = connection.recv(max_buffer_size)
client_input_size = sys.getsizeof(client_input)
if client_input_size > max_buffer_size:
print("The input size is greater than expected {}".format(client_input_size))
decoded_input = client_input.decode("utf8").rstrip()
result = process_input(decoded_input)
return result
def process_input(input_str):
print("Processing the input received from client")
return "Hello " + str(input_str).upper()
if __name__ == "__main__":
main() ในการรันสคริปต์ด้านบน ให้รัน server_thread1.py ในเทอร์มินัลเป็น
python server_thread1.py Socket created Socket now listening
เราจะดูหน้าต่างเซิร์ฟเวอร์และทำความเข้าใจโฟลว์ ตอนนี้เปิดเทอร์มินัลไคลเอนต์หลายตัว เรียกใช้เธรดไคลเอนต์
python client_thread1.py Enter 'quit' to exit -> Zack ->
ในเทอร์มินัลอื่น ให้รันโปรแกรมไคลเอ็นต์อื่น &ดูหน้าต่างเทอร์มินัลเซิร์ฟเวอร์ด้วย
python client_thread1.py Enter 'quit' to exit -> Python -> quit
เทอร์มินัลอื่น เรียกใช้เธรดไคลเอ็นต์
python client_thread1.py Enter 'quit' to exit -> world! -> Anothny ->
และเราสามารถเห็นหน้าต่างเซิร์ฟเวอร์ของเราจะแสดงผลลัพธ์บางอย่างเช่น
Socket created Socket now listening Connected with 127.0.0.1:50275 Processing the input received from client Processed result: Hello ZACK Connected with 127.0.0.1:50282 Processing the input received from client Processed result: Hello PYTHON Processing the input received from client Client is requesting to quit Connection 127.0.0.1:50282 closed Connected with 127.0.0.1:50285 Processing the input received from client Processed result: Hello WORLD! Processing the input received from client Processed result: Hello ANOTHNY
ดังนั้น เธรดจึงเป็นเทคนิคทั่วไปวิธีหนึ่งในการจัดการการเชื่อมต่อซ็อกเก็ตและไคลเอนต์หลายตัว
