deferred Transports Protocols 簡單介紹

Twisted架構概覽

Twisted是一個事件驅動型的網絡引擎。因爲事件驅動編程模型在Twisted的設計哲學中佔有重要的地位，所以這裏有必要花點時間來回顧一下究竟事件驅動意味着什麼。

事件驅動編程是一種編程範式，這裏程序的執行流由外部事件來決定。它的特色是包含一個事件循環，當外部事件發生時使用回調機制來觸發相應的處理。另外兩種常見的編程範式是（單線程）同步以及多線程編程。

讓咱們用例子來比較和對比一下單線程、多線程以及事件驅動編程模型。圖21.1展現了隨着時間的推移，這三種模式下程序所作的工做。這個程序有3個任務須要完成，每一個任務都在等待I/O操做時阻塞自身。阻塞在I/O操做上所花費的時間已經用灰色框標示出來了。

圖21.1 線程模型

在單線程同步模型中，任務按照順序執行。若是某個任務由於I/O而阻塞，其餘全部的任務都必須等待，直到它完成以後它們才能依次執行。這種明確的執行順序和串行化處理的行爲是很容易推斷得出的。若是任務之間並無互相依賴的關係，但仍然須要互相等待的話這就使得程序沒必要要的下降了運行速度。

在多線程版本中，這3個任務分別在獨立的線程中執行。這些線程由操做系統來管理，在多處理器系統上能夠並行處理，或者在單處理器系統上交錯執行。這使得當某個線程阻塞在某個資源的同時其餘線程得以繼續執行。與完成相似功能的同步程序相比，這種方式更有效率，但程序員必須寫代碼來保護共享資源，防止其被多個線程同時訪問。多線程程序更加難以推斷，由於這類程序不得不經過線程同步機制如鎖、可重入函數、線程局部存儲或者其餘機制來處理線程安全問題，若是實現不當就會致使出現微妙且使人痛不欲生的bug。

在事件驅動版本的程序中，3個任務交錯執行，但仍然在一個單獨的線程控制中。當處理I/O或者其餘昂貴的操做時，註冊一個回調到事件循環中，而後當I/O操做完成時繼續執行。回調描述了該如何處理某個事件。事件循環輪詢全部的事件，當事件到來時將它們分配給等待處理事件的回調函數。這種方式讓程序儘量的得以執行而不須要用到額外的線程。事件驅動型程序比多線程程序更容易推斷出行爲，由於程序員不須要關心線程安全問題。

當咱們面對以下的環境時，事件驅動模型一般是一個好的選擇：

1. 程序中有許多任務，並且…

2. 任務之間高度獨立（所以它們不須要互相通訊，或者等待彼此）並且…

3. 在等待事件到來時，某些任務會阻塞。

當應用程序須要在任務間共享可變的數據時，這也是一個不錯的選擇，由於這裏不須要採用同步處理。

網絡應用程序一般都有上述這些特色，這使得它們可以很好的契合事件驅動編程模型。

Transports

Transports表明網絡中兩個通訊結點之間的鏈接。Transports負責描述鏈接的細節，好比鏈接是面向流式的仍是面向數據報的，流控以及可靠性。TCP、UDP和Unix套接字可做爲transports的例子。它們被設計爲「知足最小功能單元，同時具備最大程度的可複用性」，並且從協議實現中分離出來，這讓許多協議能夠採用相同類型的傳輸。Transports實現了ITransports接口，它包含以下的方法：

write                   以非阻塞的方式按順序依次將數據寫到物理鏈接上
writeSequence           將一個字符串列表寫到物理鏈接上
loseConnection          將全部掛起的數據寫入，而後關閉鏈接
getPeer                 取得鏈接中對端的地址信息
getHost                 取得鏈接中本端的地址信息

將transports從協議中分離出來也使得對這兩個層次的測試變得更加簡單。能夠經過簡單地寫入一個字符串來模擬傳輸，用這種方式來檢查。

Protocols

Protocols描述瞭如何以異步的方式處理網絡中的事件。HTTP、DNS以及IMAP是應用層協議中的例子。Protocols實現了IProtocol接口，它包含以下的方法：

makeConnection               在transport對象和服務器之間創建一條鏈接
connectionMade               鏈接創建起來後調用
dataReceived                 接收數據時調用
connectionLost               關閉鏈接時調用