非阻塞fifo

Question

如何在两个python进程之间创建fifo，如果读取器无法处理输入，则允许行数下降。

• 如果读者尝试read或readline比作者写的更快，它应该阻止。
• 如果读者不能像作者写的那么快，作者就不应该阻止。行不应被缓冲(一次一行除外)，读者在下一次readline尝试时只应收到最后写的行。

使用一个名为fifo的程序可以做到这一点吗?或者还有其他简单的方法来实现这个目标吗？

Answer 1

下面的代码使用一个命名FIFO来允许两个脚本之间的通信。

• 如果读者试图比作者更快地read，它就会阻塞。
• 如果读者跟不上作者，作者就不会阻止。
• 操作是面向缓冲区的。目前没有实现面向行的操作。
• 这段代码应该被认为是概念的证明.延迟和缓冲区大小是任意的。

码

import argparse
import errno
import os
from select import select
import time

class OneFifo(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __enter__(self):
        if os.path.exists(self.name):
            os.unlink(self.name)
        os.mkfifo(self.name)
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_traceback):
        if os.path.exists(self.name):
            os.unlink(self.name)

    def write(self, data):
        print "Waiting for client to open FIFO..."
        try:
            server_file = os.open(self.name, os.O_WRONLY | os.O_NONBLOCK)
        except OSError as exc:
            if exc.errno == errno.ENXIO:
                server_file = None
            else:
                raise
        if server_file is not None:
            print "Writing line to FIFO..."
            try:
                os.write(server_file, data)
                print "Done."
            except OSError as exc:
                if exc.errno == errno.EPIPE:
                    pass
                else:
                    raise
            os.close(server_file)

    def read_nonblocking(self):
        result = None
        try:
            client_file = os.open(self.name, os.O_RDONLY | os.O_NONBLOCK)
        except OSError as exc:
            if exc.errno == errno.ENOENT:
                client_file = None
            else:
                raise
        if client_file is not None:
            try:
                rlist = [client_file]
                wlist = []
                xlist = []
                rlist, wlist, xlist = select(rlist, wlist, xlist, 0.01)
                if client_file in rlist:
                    result = os.read(client_file, 1024)
            except OSError as exc:
                if exc.errno == errno.EAGAIN or exc.errno == errno.EWOULDBLOCK:
                    result = None
                else:
                    raise
            os.close(client_file)
        return result

    def read(self):
        try:
            with open(self.name, 'r') as client_file:
                result = client_file.read()
        except OSError as exc:
            if exc.errno == errno.ENOENT:
                result = None
            else:
                raise
        if not len(result):
            result = None
        return result

def parse_argument():
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('-c', '--client', action='store_true',
                        help='Set this flag for the client')
    parser.add_argument('-n', '--non-blocking', action='store_true',
                        help='Set this flag to read without blocking')
    result = parser.parse_args()
    return result

if __name__ == '__main__':
    args = parse_argument()
    if not args.client:
        with OneFifo('known_name') as one_fifo:
            while True:
                one_fifo.write('one line')
                time.sleep(0.1)
    else:
        one_fifo = OneFifo('known_name')
        while True:
            if args.non_blocking:
                result = one_fifo.read_nonblocking()
            else:
                result = one_fifo.read()
            if result is not None:
                print result

server检查client是否打开了FIFO。如果client已打开FIFO，则server将写入一行。否则，server将继续运行。我实现了一个非阻塞读取，因为阻塞读取会导致一个问题:如果server重新启动，大多数情况下，client会被阻塞，永远不会恢复。使用非阻塞的client，重新启动server更容易容忍.

输出

[user@machine:~] python onefifo.py
Waiting for client to open FIFO...
Waiting for client to open FIFO...
Writing line to FIFO...           
Done.
Waiting for client to open FIFO...
Writing line to FIFO...
Done.

[user@machine:~] python onefifo.py -c
one line
one line

Notes

启动时，如果server检测到FIFO已经存在，它就会删除它。这是通知clients server已重新启动的最简单方法。此通知通常被client的阻塞版本忽略。

Answer 2

就我所知，这实际上不是一个FIFO (队列)--它只是一个变量。我认为，如果您设置一个最大大小为1的队列或管道，它可能是可实现的，但似乎对其中一个进程中的单个对象使用Lock会更好，其他进程通过代理对象引用该对象。每当读取器读取时，阅读器都会将其设置为None，每次写入时，作者都会覆盖内容。

您可以通过将对象的代理和锁的代理作为所有相关进程的参数传递到其他进程。为了稍微方便一些，您可以使用Manager，它提供一个带有代理的对象，您可以传入它，它包含并为您想要放入的任何其他对象(包括锁)提供代理。这个答案提供了一个有用的示例，说明如何正确使用Manager将对象传递到新进程。