[Python之路] 使用epoll实现高并发HTTP服务器

import socket

import re
import select


def handle_request(new_socket, recv_msg):
    # 从请求中解析出URI
    recv_lines = recv_msg.splitlines()

    # 使用正则表达式提取出URI
    ret = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", recv_lines[0])

    if ret:
        # 获取URI字符串
        file_name = ret.group(1)
        # 如果URI是/，则默认返回index.html的内容
        if file_name == "/":
            file_name = "/index.html"

    try:
        # 根据请求的URI，读取相应的文件
        fp = open("." + file_name, "rb")
    except:
        # 找不到文件，响应404
        response_msg = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND
"
        response_msg += "
"
        response_msg += "<h1>----file not found----</h1>"
        new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
    else:
        html_content = fp.read()
        fp.close()

        response_body = html_content

        # 响应正确 200 OK
        response_header = "HTTP/1.1 200 OK
"
        response_header += "Content-Length:%d
" % len(response_body)
        response_header += "
"

        response = response_header.encode("utf-8") + response_body

        # 返回响应数据
        new_socket.send(response)


def main():
    # 创建TCP SOCKET实例
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # # 设置重用地址
    # tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
    # 绑定地址（默认本机IP）和端口
    tcp_server_socket.bind(("", 7890))
    # 监听
    tcp_server_socket.listen(128)

    # 将accept设置为非阻塞,这里设置一次，后面不管调多少次accept都是非阻塞的
    tcp_server_socket.setblocking(False)

    # 创建一个epoll对象
    epl = select.epoll()
    # 将监听套接字对应的fd注册到epoll中,并让其监听有没有数据进来，所以使用EPOLLIN
    epl.register(tcp_server_socket.fileno(), select.EPOLLIN)

    # 定义一个字典，用于存放fd和套接字的对应关系，因为操作系统在事件通知的时候，使用的是fd，而不是套接字，我们需要使用fd来找到对应
    # 的套接字，从而可以调用accept和recv
    fd_event_dict = dict()

    # 循环接收客户端连接
    while True:
        # 使用一个列表来接受操作系统的事件通知，poll()是阻塞的，当有数据到达时，poll才会解开阻塞
        fd_event_list = epl.poll()
        # 操作系统的事件通知返回一个列表（可能同时有多个套接字有数据进入），这个列表中的元素都是元组(fd,event)
        for fd, event in fd_event_list:
            # 首先判断事件通知中的fd是否对应监听套接字（监听套接字调用accept）
            if fd == tcp_server_socket.fileno():
                new_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept()
                # 监听到一个新的客户端连接，将new_socket也注册到epoll中
                epl.register(new_socket.fileno(), select.EPOLLIN)
                # 并且将这个socket加入fd_event_dict字段，方便以后通过fd来获取套接字
                fd_event_dict[new_socket.fileno()] = new_socket
            elif event == select.EPOLLIN:  # 如果不是监听套接字，那么都是客户端对应的套接字
                # 接收数据
                recv_data = fd_event_dict[fd].recv(1024).decode("utf-8")
                # 如果有数据
                if recv_data:
                    # 处理数据
                    handle_request(fd_event_dict[fd], recv_data)
                else:  # 如果没有数据，则表示客户端断开连接
                    # 关闭fd对应的socket
                    fd_event_dict[fd].close()
                    # 从epoll中踢出已经断开的fd
                    epl.unregister(fd)
                    # 从字典中删除fd对应的记录
                    del fd_event_dict[fd]

    # 关闭整个SOCKET
    tcp_server_socket.close()


if __name__ == "__main__":
    main()