python 开发的三种运行模式详细介绍

Python 三种运行模式

Python作为一门脚本语言，使用的范围很广。有的同学用来算法开发，有的用来验证逻辑，还有的作为胶水语言，用它来粘合整个系统的流程。不管怎么说，怎么使用python既取决于你自己的业务场景，也取决于你自己的python应用能力。就我个人而言，我觉得python作为既可以用来进行业务的开发，也可以进行产品原型的开发.一般来说，python的运行主要下面这三种模式。

1.单循环模式

单循环模式使用的最多，也最简单，当然也最稳定。为什么呢，因为单循环本来代码就写的很少，出错的机会就更少，所以一般只要写对了接口，犯错误的机会还是很低的。当然，我们不是说单循环就没什么用，恰恰相反。单循环模式是我们最经常使用的一种模式。这种开发对于一些小工具、小应用、小场景特别合适。

#!/usr/bin/python
import os
import sys
import re
import signal
import time

g_exit = 0

def sig_process(sig, frame):
  global g_exit
  g_exit = 1
  print 'catch signal'

def main():
  global g_exit
  signal.signal(signal.SIGINT, sig_process)
  while 0 == g_exit:
    time.sleep(1)

    '''
    module process code
    ''' 

if __name__ == '__main__':
  main()

2.多线程模式

多线程模式经常用在那些容易阻塞的场合。比如多线程客户端读写，多线程web访问等等。这里的多线程有个特点，那就是每个线程都是按照客户端创建的。简单的举例就是服务器socket，来一个socket创建一个thread，这样如果存在多个用户的话，就有多个thread并发连接。这种方式比较简单，用起来很快，缺点就是所有业务有可能并发执行，全局数据保护起来很麻烦。

#!/usr/bin/python
import os
import sys
import re
import signal
import time
import threading

g_exit=0

def run_thread():
  global g_exit
  while 0 == g_exit:
    time.sleep(1)

    '''
    do jobs per thread
    '''

def sig_process(sig, frame):
  global g_exit
  g_exit = 1

def main():

  global g_exit

  signal.signal(signal.SIGINT, sig_process)
  g_threads = []
  for i in range(4):
    td = threading.Thread(target = run_thread)
    td.start()
    g_threads.append(td)

  while 0 == g_exit:
    time.sleep(1)

  for i in range(4):
    g_threads[i].join()

if __name__ == '__main__':
  main()

3.reactor模式

reactor模式，不复杂，简单的来说，就是利用多线程来处理每一个业务。如果一个业务已经被某一个thread处理了，那么其他的thread就不能再次处理这个业务了。这样，它相当于解决了一个问题，也就是我们在前面所说的锁的问题。因此，对于这种模式的开发者来说，编写业务其实是一件简单的事情，因为他所要关注的只是自己的一亩三分地就可以了。之前云风同学编写的skynet就是这么一种模式，只不过它使用了c+lua来开发的。其实只要了解了reactor模式本身，用什么语言开发不重要，关键是理解reactor的精髓就可以了。

如果写成code，那应该是这样的，

#!/usr/bin/python

import os
import sys
import re
import time
import signal
import threading

g_num = 4
g_exit =0
g_threads = []
g_sem = []
g_lock = threading.Lock()
g_event = {}

def add_event(name, data):
  global g_lock
  global g_event

  if '' == name:
    return

  g_lock.acquire()
  if name in g_event:
    g_event[name].append(data)
    g_lock.release()
    return

  g_event[name] = []

  '''
  0 means idle, 1 means busy
  '''
  g_event[name].append(0)
  g_event[name].append(data)
  g_lock.release()

def get_event(name):
  global g_lock
  global g_event

  g_lock.acquire()
  if '' != name:
    if [] != g_event[name]:
      if 1 != len(g_event[name]):
        data = g_event[name][1]
        del g_event[name][1]
        g_lock.release()
        return name, data
      else:
        g_event[name][0] = 0

  for k in g_event:
    if 1 == len(g_event[k]):
      continue

    if 1 == g_event[k][0]:
      continue

    g_event[k][0] =1
    data = g_event[k][1]
    del g_event[k][1]
    g_lock.release()
    return k, data

  g_lock.release()
  return '', -1

def sig_process(sig, frame):
  global g_exit
  g_exit =1
  print 'catch signal'

def run_thread(num):
  global g_exit
  global g_sem
  global g_lock

  name = ''
  data = -1

  while 0 == g_exit:
    g_sem[num].acquire()

    while True: 
      name, data = get_event(name)
      if '' == name:
        break

      g_lock.acquire()
      print name, data
      g_lock.release()

def test_thread():
  global g_exit

  while 0 == g_exit:
    for i in range(100):
      add_event('1', (i << 2) + 0)
      add_event('2', (i << 2) + 1)
      add_event('3', (i << 2) + 2)
      add_event('4', (i << 2) + 3)

    time.sleep(1)

def main():
  global g_exit
  global g_num
  global g_threads
  global g_sem

  signal.signal(signal.SIGINT, sig_process)
  for i in range(g_num):
    sem = threading.Semaphore(0)
    g_sem.append(sem)
    td = threading.Thread(target=run_thread, args=(i,))
    td.start()
    g_threads.append(td)

  '''
  test thread to give data
  '''
  test = threading.Thread(target=test_thread)
  test.start()

  while 0 == g_exit:
    for i in range(g_num):
      g_sem[i].release()
    time.sleep(1)

  '''
  call all thread to close
  '''
  for i in range(g_num):
    g_sem[i].release()

  for i in range(g_num):
    g_threads[i].join()

  test.join()
  print 'exit now'

'''
entry
'''
if __name__ == '__main__':
  main()

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