Python基础入门 Day46：使用 select 实现多路复用网络通信

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在网络编程中，如果我们希望一个服务器同时响应多个客户端连接请求，并在各自的连接中处理数据，最简单的方式是为每个连接开一个线程或进程，但这样会迅速耗尽资源。更高效的做法是使用 I/O 多路复用技术。Python 提供了 select 模块来支持这种模式。

一、什么是 I/O 多路复用
I/O 多路复用（Multiplexing）是一种让单个进程可以监控多个 socket 连接的技术。它通过监听一组 socket 的状态变化，在某个 socket 可读或可写时通知应用程序执行对应操作。

二、select 模块概述
select.select(rlist, wlist, xlist[, timeout]) 接收三个列表参数，返回三个列表：

rlist：等待可读的 socket 列表
wlist：等待可写的 socket 列表
xlist：等待异常的 socket 列表

返回结果为三个列表，表示当前就绪的 socket。

三、TCP 多客户端通信示例

import socket
import select

# 创建 TCP 服务器 socket
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
server.bind(('127.0.0.1', 9000))
server.listen(5)
server.setblocking(False)  # 设置非阻塞模式

# 存放所有客户端 socket
inputs = [server]
print(" 服务器启动，监听端口 9000")

while True:
    readable, _, _ = select.select(inputs, [], [])
    for sock in readable:
        if sock is server:
            conn, addr = server.accept()
            print(" 新连接：", addr)
            conn.setblocking(False)
            inputs.append(conn)
        else:
            try:
                data = sock.recv(1024)
                if data:
                    print(" 收到：", data.decode())
                    sock.send(b" 服务器已收到您的消息 ")
                else:
                    print(" 客户端断开连接 ")
                    inputs.remove(sock)
                    sock.close()
            except:
                inputs.remove(sock)
                sock.close()

四、关键点解析

设置 socket 为非阻塞模式：setblocking(False)，防止某个连接阻塞整个程序。
select.select() 监听多个 socket，一旦某个 socket 可读，即执行数据处理。
无需为每个连接新开线程，节省系统资源。

五、与多线程 / 多进程比较

方式	优点	缺点
多线程	简单直观，逻辑清晰	线程数多时调度复杂，性能下降
多进程	稳定性高	资源开销大
select 多路复用	高效，适合大量连接	编程复杂度略高