Issue #5170: Fixed regression caused when fixing #5768.
[python.git] / Doc / library / asyncore.rst
bloba2e1b5ed73ab111516c09190ebf225b4326193be
2 :mod:`asyncore` --- Asynchronous socket handler
3 ===============================================
5 .. module:: asyncore
6    :synopsis: A base class for developing asynchronous socket handling
7               services.
8 .. moduleauthor:: Sam Rushing <rushing@nightmare.com>
9 .. sectionauthor:: Christopher Petrilli <petrilli@amber.org>
10 .. sectionauthor:: Steve Holden <sholden@holdenweb.com>
11 .. heavily adapted from original documentation by Sam Rushing
14 This module provides the basic infrastructure for writing asynchronous  socket
15 service clients and servers.
17 There are only two ways to have a program on a single processor do  "more than
18 one thing at a time." Multi-threaded programming is the  simplest and most
19 popular way to do it, but there is another very different technique, that lets
20 you have nearly all the advantages of  multi-threading, without actually using
21 multiple threads.  It's really  only practical if your program is largely I/O
22 bound.  If your program is processor bound, then pre-emptive scheduled threads
23 are probably what you really need.  Network servers are rarely processor
24 bound, however.
26 If your operating system supports the :cfunc:`select` system call in its I/O
27 library (and nearly all do), then you can use it to juggle multiple
28 communication channels at once; doing other work while your I/O is taking
29 place in the "background."  Although this strategy can seem strange and
30 complex, especially at first, it is in many ways easier to understand and
31 control than multi-threaded programming.  The :mod:`asyncore` module solves
32 many of the difficult problems for you, making the task of building
33 sophisticated high-performance network servers and clients a snap.  For
34 "conversational" applications and protocols the companion :mod:`asynchat`
35 module is invaluable.
37 The basic idea behind both modules is to create one or more network
38 *channels*, instances of class :class:`asyncore.dispatcher` and
39 :class:`asynchat.async_chat`.  Creating the channels adds them to a global
40 map, used by the :func:`loop` function if you do not provide it with your own
41 *map*.
43 Once the initial channel(s) is(are) created, calling the :func:`loop` function
44 activates channel service, which continues until the last channel (including
45 any that have been added to the map during asynchronous service) is closed.
48 .. function:: loop([timeout[, use_poll[, map[,count]]]])
50    Enter a polling loop that terminates after count passes or all open
51    channels have been closed.  All arguments are optional.  The *count*
52    parameter defaults to None, resulting in the loop terminating only when all
53    channels have been closed.  The *timeout* argument sets the timeout
54    parameter for the appropriate :func:`select` or :func:`poll` call, measured
55    in seconds; the default is 30 seconds.  The *use_poll* parameter, if true,
56    indicates that :func:`poll` should be used in preference to :func:`select`
57    (the default is ``False``).
59    The *map* parameter is a dictionary whose items are the channels to watch.
60    As channels are closed they are deleted from their map.  If *map* is
61    omitted, a global map is used. Channels (instances of
62    :class:`asyncore.dispatcher`, :class:`asynchat.async_chat` and subclasses
63    thereof) can freely be mixed in the map.
66 .. class:: dispatcher()
68    The :class:`dispatcher` class is a thin wrapper around a low-level socket
69    object. To make it more useful, it has a few methods for event-handling
70    which are called from the asynchronous loop.   Otherwise, it can be treated
71    as a normal non-blocking socket object.
73    The firing of low-level events at certain times or in certain connection
74    states tells the asynchronous loop that certain higher-level events have
75    taken place.  For example, if we have asked for a socket to connect to
76    another host, we know that the connection has been made when the socket
77    becomes writable for the first time (at this point you know that you may
78    write to it with the expectation of success).  The implied higher-level
79    events are:
81    +----------------------+----------------------------------------+
82    | Event                | Description                            |
83    +======================+========================================+
84    | ``handle_connect()`` | Implied by the first read or write     |
85    |                      | event                                  |
86    +----------------------+----------------------------------------+
87    | ``handle_close()``   | Implied by a read event with no data   |
88    |                      | available                              |
89    +----------------------+----------------------------------------+
90    | ``handle_accept()``  | Implied by a read event on a listening |
91    |                      | socket                                 |
92    +----------------------+----------------------------------------+
94    During asynchronous processing, each mapped channel's :meth:`readable` and
95    :meth:`writable` methods are used to determine whether the channel's socket
96    should be added to the list of channels :cfunc:`select`\ ed or
97    :cfunc:`poll`\ ed for read and write events.
99    Thus, the set of channel events is larger than the basic socket events.  The
100    full set of methods that can be overridden in your subclass follows:
103    .. method:: handle_read()
105       Called when the asynchronous loop detects that a :meth:`read` call on the
106       channel's socket will succeed.
109    .. method:: handle_write()
111       Called when the asynchronous loop detects that a writable socket can be
112       written.  Often this method will implement the necessary buffering for
113       performance.  For example::
115          def handle_write(self):
116              sent = self.send(self.buffer)
117              self.buffer = self.buffer[sent:]
120    .. method:: handle_expt()
122       Called when there is out of band (OOB) data for a socket connection.  This
123       will almost never happen, as OOB is tenuously supported and rarely used.
126    .. method:: handle_connect()
128       Called when the active opener's socket actually makes a connection.  Might
129       send a "welcome" banner, or initiate a protocol negotiation with the
130       remote endpoint, for example.
133    .. method:: handle_close()
135       Called when the socket is closed.
138    .. method:: handle_error()
140       Called when an exception is raised and not otherwise handled.  The default
141       version prints a condensed traceback.
144    .. method:: handle_accept()
146       Called on listening channels (passive openers) when a connection can be
147       established with a new remote endpoint that has issued a :meth:`connect`
148       call for the local endpoint.
151    .. method:: readable()
153       Called each time around the asynchronous loop to determine whether a
154       channel's socket should be added to the list on which read events can
155       occur.  The default method simply returns ``True``, indicating that by
156       default, all channels will be interested in read events.
159    .. method:: writable()
161       Called each time around the asynchronous loop to determine whether a
162       channel's socket should be added to the list on which write events can
163       occur.  The default method simply returns ``True``, indicating that by
164       default, all channels will be interested in write events.
167    In addition, each channel delegates or extends many of the socket methods.
168    Most of these are nearly identical to their socket partners.
171    .. method:: create_socket(family, type)
173       This is identical to the creation of a normal socket, and will use the
174       same options for creation.  Refer to the :mod:`socket` documentation for
175       information on creating sockets.
178    .. method:: connect(address)
180       As with the normal socket object, *address* is a tuple with the first
181       element the host to connect to, and the second the port number.
184    .. method:: send(data)
186       Send *data* to the remote end-point of the socket.
189    .. method:: recv(buffer_size)
191       Read at most *buffer_size* bytes from the socket's remote end-point.  An
192       empty string implies that the channel has been closed from the other end.
195    .. method:: listen(backlog)
197       Listen for connections made to the socket.  The *backlog* argument
198       specifies the maximum number of queued connections and should be at least
199       1; the maximum value is system-dependent (usually 5).
202    .. method:: bind(address)
204       Bind the socket to *address*.  The socket must not already be bound.  (The
205       format of *address* depends on the address family --- see above.)  To mark
206       the socket as re-usable (setting the :const:`SO_REUSEADDR` option), call
207       the :class:`dispatcher` object's :meth:`set_reuse_addr` method.
210    .. method:: accept()
212       Accept a connection.  The socket must be bound to an address and listening
213       for connections.  The return value is a pair ``(conn, address)`` where
214       *conn* is a *new* socket object usable to send and receive data on the
215       connection, and *address* is the address bound to the socket on the other
216       end of the connection.
219    .. method:: close()
221       Close the socket.  All future operations on the socket object will fail.
222       The remote end-point will receive no more data (after queued data is
223       flushed).  Sockets are automatically closed when they are
224       garbage-collected.
226 .. class:: file_dispatcher()
228    A file_dispatcher takes a file descriptor or file object along with an
229    optional map argument and wraps it for use with the :cfunc:`poll` or
230    :cfunc:`loop` functions.  If provided a file object or anything with a
231    :cfunc:`fileno` method, that method will be called and passed to the
232    :class:`file_wrapper` constructor.  Availability: UNIX.
234 .. class:: file_wrapper()
236    A file_wrapper takes an integer file descriptor and calls :func:`os.dup` to
237    duplicate the handle so that the original handle may be closed independently
238    of the file_wrapper.  This class implements sufficient methods to emulate a
239    socket for use by the :class:`file_dispatcher` class.  Availability: UNIX.
242 .. _asyncore-example:
244 asyncore Example basic HTTP client
245 ----------------------------------
247 Here is a very basic HTTP client that uses the :class:`dispatcher` class to
248 implement its socket handling::
250    import asyncore, socket
252    class http_client(asyncore.dispatcher):
254        def __init__(self, host, path):
255            asyncore.dispatcher.__init__(self)
256            self.create_socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
257            self.connect( (host, 80) )
258            self.buffer = 'GET %s HTTP/1.0\r\n\r\n' % path
260        def handle_connect(self):
261            pass
263        def handle_close(self):
264            self.close()
266        def handle_read(self):
267            print self.recv(8192)
269        def writable(self):
270            return (len(self.buffer) > 0)
272        def handle_write(self):
273            sent = self.send(self.buffer)
274            self.buffer = self.buffer[sent:]
276    c = http_client('www.python.org', '/')
278    asyncore.loop()