Twisted 之 reactor

在 Twisted中，有一个全局用于实现事件循环的对象为reactor。

反应器具体的工作包括：定时任务、线程、建立网络连接、监听连接。

1、定时器简单实例

#! /usr/bin/using_reactor.py
# Filename:using_reactor.py
from twisted.internet import reactor
import time
def printTime():
    print 'Current time is',time.strftime("%H:%M:%S")

def stopReactor():
    print "Stopping reactor"
    reactor.stop()

reactor.callLater(1,printTime)
reactor.callLater(2,printTime)
reactor.callLater(3,printTime)
reactor.callLater(4,printTime)
reactor.callLater(5,stopReactor)

print 'Running the reactor ...'
reactor.run()
print 'Reactor stopped.'

运行结果：
python using_reactor.py
Running the reactor ...
Current time is 17:44:58
Current time is 17:44:59
Current time is 17:45:00
Current time is 17:45:01
Stopping reactor
Reactor stopped.

运行过程：
使用reactor.callLater函数定时执行函数。reactor.callLater函数包含两个必须参数，等待的秒数，和需要调用的函数。

反应器在被告知停止之前会一直运行，直到reactor.stop()调用。
在实际应用中，reactor.callLater是常用于超时处理和定时事件。

2、协议与工厂

#! /usr/bin/using_tcp.py
# Filename:using_tcp.py
from twisted.internet import reactor,protocol

class QuickDisconnectedProtocol(protocol.Protocol):
    def connectionMade(self):
        print "Connected to %s." %self.transport.getPeer().host
        self.transport.loseConnection()

class BasicClientFactory(protocol.ClientFactory):
    protocol = QuickDisconnectedProtocol
    def clientConnectionLost(self,connector,reason):
        print 'Lost connection: %s' %reason.getErrorMessage()
        reactor.stop()

    def clientConnectionFailed(self,reason):
        print 'Connection failed: %s' %reason.getErrorMessage()
        reactor.stop()

reactor.connectTCP('www.google.com',80,BasicClientFactory())
reactor.run()

python using_tcp.py
Connected to 74.125.71.99.
Lost connection: Connection was closed cleanly.
运行过程：
这里有两个主要的类用于作为客户端工作，ClientFactory和Protocol。

这些类被设计成处理连接中所有可能运到的事件：成功建立连接、连接失败、连接断开、数据传送等等。

（1）协议

QuickDisconnectProtocol为自定义的Protocol，继承自protocol.Protocol。它重载了一个方法connectMade。这个方法在连接成功时运行。在reactor刚刚成功建立了连接，ClientFactory创建了QuickDisconnectProtocol的实例时。Protocol对象有一个属性叫做transport，包含了当前活动连接对象。

（2）工厂

ClientFactory的工作是管理连接事件，并且创建Protocol对象处理每一个成功的连接。一旦连接建立，Protocol对象就接管下面的工作了，包括收发数据和决定是否关闭连接。

BasicClientFactory是继承自protocol.ClientFactory的类。它首先设置了类变量protocol为QuickDisconnectProtocol。这个类的实例被创建用于管理成功的连接。

BasicClientFactory 重载了ClientFactory的两个方法，clientConnectionLost和clientConnectionFailed:

1)clientConnectionFailed在反应器建立连接失败时被调用

2)clientConnectionLost在建立的连接被关闭或断开时调用

通知反应器建立TCP连接，如调用reactor.connectTCP： reactor.connectTCP(‘www.google.com’,BasicClientFactory())，通知反应器建立一个TCP连接到服务器www.google.com的80端口，通过BasicClientFactory来管理连接。

2、具体应用

（1）被动连接工厂

server类

class server
    def __init__(self,config):
        self.nodeId = config.nodeId
        self.channels = {} #channels字典，nodeId 对应channel对象
    def startRun(self): 
	#这里启动监听连接
        reactor.listenTCP(svrNode.port,ServerConnectionFactory(self,self.nodeId))
	for nodeId in [1,2,3]:#这里应该是客户端节点列表（需要自己实现）
		reactor.listenTCP(svrNode.port,nodeId))

#服务器连接工厂，用来生成制造出协议类对象
class ServerConnectionFactory(protocol.ServerFactory):
    protocol = ServerConnection
    def __init__(self,host,nodeId):
        self.host = host
        self.nodeId = nodeId

    def buildProtocol(self,addr):
        p = protocol.ServerFactory.buildProtocol(self,addr)
        p.host = self.host
        p.serverId = self.nodeId
        p.clientId = None
        return p

服务器连接类

class ServerConnection(protocol.Protocol):
     #处理连接制造的初始化，可以在这里设置一个空的chanel，chanel会包含transfer对象，用来处理数据发送
     def connectionMade(self):
         ....
     #处理连接断开后，销毁chanel
     def connectionLost(self,reason):
         ...
         #这里处理数据接受，并把接受的数据写到channel的缓存，如果没有建立channel，就先建立
         #会在第一次接受数据时设置channel对象
         #所有的channel存在于server的channels字典
         #接受的数据需要验证验证码，否则就主动断开连接，使用self.transport.loseConnection()，可以自定义
         #一个握手信息，在第一次接受数据时验证，以后就不用验证了。
     def dataReceived(self,data):
         ...
     #在被底层删除时，需要添加的自定义处理
     def __del__(self):
	 ...

class Channel(object):
     #在serverConnextion（服务器接受连接协议）里面创建Channel时就要传入一个transport对象
     #（protocol.Protocol的成员，来自于from twisted.internet import protocol，在twisted里面实现的协议基础类）
     # 设置缓冲区成员（初始是空字符串），设置server作为Channel的监听者，打包好的缓冲数据（反序列化后），就交由
     #server的频道回调处理函数onChannelEvent，该函数会发送到具体服务节点，根据服务id就发送给具体的服务实例或者具体的节点id
     #发送给具体chanel对应的远程服务（建立连接的客户端或服务端）
    def __init__(self,transport):
	...

（2）主动连接工厂

客户端连接协议

class ClientConnection(protocol.Protocol):
	#简历连接，发送握手信息（对端开始时要检验）
	def connectionMade(self):
	    ...
	#连接断开，销毁channel
	def connectionLost(self,reason):
	    ...
	def dataReceived(self,data): #接受数据，第一次时建立channel，数据保存在channel的缓冲区
	    ...

class ClientConnectionFactory(protocol.ReconnectingClientFactory):
	#初始化设置主机（为server），和节点id,设置重新连接延迟（5s）
	def __init__(self,nodeId):
	    ...
	#返回客户端连接协议实例
	def buildProtocol(self,addr):
	    ...
	#连接断开，使用protocol.ReconnectingClientFactory.clientConnectionLost尝试重新连接
	def clientConnectionLost(self,reason):
	    ...
	#连接断开，使用protocol.ReconnectingClientFactory.clientConnectionFailed尝试重新连接
	def clientConnectionFailed(self,reason):
	    ...

（编辑：李大同）

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