Twisted基本模型

一、Twisted基本模型

Twisted 网络编程框架是一种基于事件的网络编程框架，用户需要继承特定的类，并重载其中的方法来处理网络通信中可能出现的各种情况。

Twisted的网络通信模型 最基本的也要由三部分组成：反应器(reactor)、协议(protocol)、工厂(factory)。

1、其中反应器reactor用来执行事件循环，分发事件处理等等，每个应用程序中一般只能启动一个reactor。
2、协议protocol用来完成与一个已经连接成功的主机的交互功能，主要有数据的接收和发送功能。连接的断开事件也可以在这里处理。注意是在连接建立之后protocol才开始负责下面的工作的。

3、工厂factory负责与一个协议protocol的启动和关闭功能，而且还负责在连接成功时生成一个协议protocol对象，(by gashero)用于与远程主机的交互功能。

 

一个典型的Twisted应用程序会建立至少一个协议，可以从twisted.internet.protocol.BaseProtocol类或其子类继承。协议还需要实现数据的接收处理，即收到数据之后需要做出何种响应。

比较简单的Twisted应用程序可以继承一个空的工厂，来自 twisted.internet.protocol.Factory或其子类。工厂至少应该指定protocol属性，指向协议类。

最后就是要启动事件循环，根据连接方向的不同（客户端或者服务端），可以选择用reactor的connectXXX()或listenXXX()方法，然后执行reactor.run()启动事件循环。

二、协议模型

所有协议类的基类是 twisted.internet.protocol.BaseProtocol，但是一般使用其子类。不同的协议子类提供了不同的数据接收方法，如 LineReceiver子类就允许同时使用行和原始数据两种方法接收数据，使用非常方便。

BaseProtocol的接口如下：
class BaseProtocol:
  connected=0 #是否已经连接了
  transport=None #用于数据发送的传输对象
  def makeConnection(self,transport): #建立连接的方法，不是事件方法，一般不要重载
  def connectionMade(self): #连接成功事件，可重载
可以看到BaseProtocol可以理解为一个虚基类，实现的功能十分简陋。

实际的应用程序一般也不是直接继承BaseProtocol来实现协议，而是继承Protocol类。Protocol类提供了基本完善的协议功能，接口定义如下：

 

class Protocol(BaseProtocol):
  def dataReceived(self,data): #接收到数据事件，可重载
  def connectionLost(self,reason=connectionDone): #连接断开事件，可重载，依靠reason区分断开类型

 

从Protocol类继承就可以完成协议的基本处理了，包括连接的建立和断开事件，还有数据接收事件。

 

三、工厂模型

相对于协议，工厂可以发挥的空间就很小了。所有工厂的基类是twisted.internet.protocol.Factory。这个类定义了三个方法，接口如下：
class Factory:
  protocol=None #指向一个协议类
  def startFactory(self): #开启工厂
  def stopFactory(self): #关闭工厂
  def buildProtocol(self,addr):   #构造协议对象，并给协议对象添加一个factory属性指向工厂，可以重载

从这里可以看到，工厂类中最重要的部分就是协议protocol属性，将这个属性设置为一个协议类(注意不是协议对象)，就可以将这个工厂设置为对应协议的工厂了。

前两个方法控制工厂的开启和关闭，用于资源的初始化和释放，可以重载。

buildProtocol()方法可以控制协议对象的生成，(by gashero)如果需要多传递一个属性，可以重载，但是重载时应该注意在方法内继承原方法内容。

 

工厂还分为客户端工厂和服务器工厂。

服务器工厂继承自Factory，而没有任何修改，定义如下：
class ServerFactory(Factory):

 

客户端工厂则有较多内容，接口定义如下：
class ClientFactory(Factory):
  def startedConnecting(self,connector): #连接建立成功时
  def clientConnectionFailed(self,connector,reason): #客户端连接失败
  def clientConnectionLost(self,connector,reason): #连接断开
这三个方法都传递了一个connector对象，这个对象有如下方法可用：
connector.stopConnection() #关闭会话
connector.connect() #一般在连接失败时用于重新连接

 

四、连接器

连接器指客户端用来连接的包装。
twisted.internet.protocol.ClientCreator是一个连接器，用来连接远程主机，接口定义如下：
class ClientCreator:
  def __init__(self,reactor,protocolClass,*args,**kwargs):
  def connectTCP(self,host,port,timeout=30,bindAddress=None):
  def connectUNIX(self,address,timeout=30,checkPID=0):
  def connectSSL(self,host,port,contextFactory,timeout=30,bindAddress=None):
三个连接方法都是返回Deferred对象作为Protocol实例，在不需要工厂时可以直接使用这个类来产生仅使用一次的客户端连接。这时，协议对象之间没有共享状态，也不需要重新连接。

五、反应器(reactor)

在Twisted中，有一种特殊的对象用于实现事件循环。这个对象叫做reactor。
可以把反应器(reactor)想象为Twisted程序的中枢神经。
reactor根据平台的不同，提供了不同的实现，在使用的时候，可以根据平台的不同，选择不同的reactor。
除了分发事件循环之外，反应器还做很多重要的工作：定时任务、线程、建立网络连接、监听连接。
为了让反应器可以正常工作，需要启动事件循环。
from twisted.internet import reactor
print 'Running the reactor ...'
reactor.run()
print 'Reactor stopped.'
这样就建立了一个事件循环。

reactor.callLater方法用于设置定时事件：
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
意思是多少秒钟之后调用某个函数
在实际应用中，reactor.callLater是常用于超时处理和定时事件。可以设置函数按照指定的时间间隔来执行关闭非活

动连接或者保存内存数据到硬盘。

reactor.stop()停止循环，退出循环

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