1.     SocketServer.py

1.1  整體結構

在基類中調用并不實現的方法；類似于C++的純虛函數，強迫派生類實現。不一樣的是，如果派生類中不調用（派生類的用戶也不調用）該方法，那么派生類就可以不實現這個方法。

對某些函數提供一個空的實現，相當于JAVA的Adapter類，提供一個缺省實現。

RequestHandler的使用。并不是提供一個虛或者純虛函數來處理網絡請求，而是通過一個Handler類（或者函數，或者其它任何可以被調用的東西）來進行處理。

這就是傳說中的Strategy 模式。

優點：處理網絡請求和監聽、接受網絡請求相分離；松散耦合；無論哪個模塊都更容易重用。

MixIn的結構更加優雅。

1.2  BaseServer結構

可以被調用，不能被覆蓋的函數：

Ø         __init__(server_address, RequestHandlerClass)
在 Base 中構造函數，保存 address 和 handler class，不調用任何函數。
在TCP中，構造 socket 對象，調用 server_bind和server_activate。

Ø         serve_forever()
循環處理每一個請求，直到世界末日 while True: self.handle_request()
在 TCP中沒有覆蓋
在 UDP 中沒有覆蓋

Ø         handle_request()  # if you do not use serve_forever()
處理一個請求，在處理過程中，有可能產生阻塞。首先調用 get_request 獲得一個請求；然后調用verify_request對請求進行驗證；如果驗證成功，調用process_request對請求進行處理；如果處理過程中發生錯誤，調用handl_error處理錯誤，調用close_request釋放資源。
  try:

            request, client_address = self.get_request()

        except socket.error:

            return

        if self.verify_request(request, client_address):

            try:

                self.process_request(request, client_address)

            except:

                self.handle_error(request, client_address)

              self.close_request(request)

在 TCP 中沒有覆蓋
在 UDP 中沒有覆蓋

Ø         fileno() -> int   # for select()
在 BaseServer中沒有實現
在 TCP 中調用 socket.fileno
在 UDP 中沒有覆蓋

可以被覆蓋的函數

Ø         server_bind()
在 Base 中沒有實現
在 TCP 中調用 socket.bind
在 UDP 中沒有覆蓋

Ø         server_activate()
在 Base 中沒有實現
在 TCP 中調用 socket.listen
在 UDP 中實現為空函數

Ø         get_request() -> request, client_address
在 BaseServer 中沒有實現
在 TCP 中調用 socket.accept
在 UDP 中調用 socket.recvfrom

Ø         verify_request(request, client_address)
在 Base 中實現為空函數
在 TCP 中沒有覆蓋

Ø         server_close()
清理 server 所占用的資源，可以被覆蓋。
在 Base 中實現為空函數
在TCP中調用 socket.close
在 UDP 中沒有覆蓋

Ø         process_request(request, client_address)
在 Base中調用 finish_request，然后 close_request。
在 TCP 中沒有覆蓋
在 UDP 中沒有覆蓋

Ø         close_request(request)
清理 request 所占用的資源，可以被覆蓋
在 Base 中實現為空函數
在 TCP 中調用 socket.close
在 UDP 中實現為空函數

Ø         handle_error()
在 Base 中打印錯誤信息。
在 TCP 中沒有覆蓋
在 UDP 中沒有覆蓋

向派生類提供的函數：

Ø         finish_request(request, client_address)
在 Base 中通過構造一個 RequestHandlerClass 實例來完成對request 的處理。
在 TCP 中沒有覆蓋
在 UDP 中沒有覆蓋

1.3  MixIn結構

為 Base Server 提供多線程和多進程支持。

1.3.1           ForkingMinxIn提供多進程支持

在列表active_children中保存最大數量為max_children的進程。

在process_request中調用collect_children，檢查進程數量是否達到限制。如果進程數量達到限制，需要等待一個進程退出后，才會處理新請求。

在處理新的請求時，通過os.fork創建一個新進程：

1．        父進程
將子進程的oid加入active_children；調用close_request

2．        子進程
調用finish_request，如果發生錯誤，調用handle_error

1.3.2           ThreadingMixIn提供多線程支持

在process_request中創建新線程，在新線程中調用finish_request和close_request。支持daemon線程。

1.3.3           通過繼承使用

通過繼承某個MixIn和Server來達到目的。其中MixIn是第一基類，而Server是第二基類。MixIn中的process_request覆蓋Server的process_request。

1.4  RequestHandler結構

在BaseRequestHandler中有如下四個函數：

Ø         __init__，構造函數
保存request, client_address, server；依次調用 setup, handle, finish。
這是一個Temeplate Method Pattern，派生類不能覆蓋。
如果派生類要提供自己的構造函數，就應該不使用BaseRequestHandler提供的處理模式。

Ø         setup，空函數

Ø         handle，空函數，處理請求

Ø         finish，空函數

在派生類StreamRequestHandler中：

Ø         覆蓋setup
根據request（對于TCP來說應該是socket對象）構造read file和write file
這樣派生類可以直接使用rfile和wfile進行數據讀寫

Ø         覆蓋finish
對輸出文件調用flush；關閉兩個文件對象

在派生類DatagramRequestHandler中：

Ø         覆蓋setup
將輸入流通過StringIO方法封裝成read file；構造一個空的輸出流StringIO() write file

Ø         覆蓋finish
將輸出流中的數據發送到client_address

優點：無論是stream還是datagram方式，通過分別從這兩個類派生，都可以直接使用rfile和wfile進行數據讀寫。