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1. Stackless Python简介
Stackless Python是CPython的增强版本，它实现了一个合作式多任务系统。和抢占式多任
务系统不同，Stackless中的每个任务（tasklet）必须主动放弃对处理器的控制，才能实现
多任务。
严格地说，合作式多任务系统都可以通过简单的循环实现。但是使用Stackless可以让代码
更清楚，同时也让程序员不必考虑复杂的同步控制，因为实际上实现合作式多任务系统的循
环并不简单。另一方面，这种合作式多任务系统的资源消耗比传统线程小得多，加上
Python有伟大的GIL，所以Stackless的效率还是很不错的。
Stackless Python的主页是
http://www.stackless.com
，上面可以下载源代码和预编译的版
本。同时也有不少文档——多是介绍性质的，缺少手册。幸好，使用Stackless Python不需
要厚厚的手册，看了主页上的入门加上help()就足够了。Python的self-documenting就是好
！下面有关Stackless的介绍可能尚不敷用，所以如果对Stackless Python感兴趣最好还是
啃啃主页上的英文。
1.1. tasklet & run
Stackless中一个任务被称作一个tasklet，可以这样创建一个tasklet：
stackless.tasklet(a_callable)(args)。之后处理这个任务就是运行a_callable(args)
创建了一个或多个tasklet之后，可以用stackless.run()来运行这些任务。实际上可以认为
run()是进入了多任务系统，如果还有可运行的任务（没有运行完或者阻塞在某个channel上
），那么run()就会持续运行。
1.2. schedule
当在一个tasklet中运行stackless.schedule()，当前的任务就被挂起，并放在运行循环的
最后。下面一个程序是一个死循环：
import stackless
def idle():
while True:
print 'idle'
stackless.schedule()
stackless.tasklet(idle)()
stackless.run()
1.3. channel: send & receive
channel是tasklet之间的同步方式，使用stackless.channel()就能建立一个通信用的
channel。channel可以传送任何Python对象。下面假设ch = stackless.channel()。
ch.receive()返回从ch中收到的对象，如果ch中没有对象，则该tasklet被阻塞。
ch.send(obj)把obj送入ch，如果已经有其他tasklet执行了ch.receive()，则当前tasklet
停止运行并成为最后一个tasklet，而阻塞在ch.receive()的tasklet继续运行。如果没有，
则当前tasklet阻塞在ch.send(obj)。
这又是一个死循环：
import stackless
ch = stackless.channel()
def ping():
while True:
print ch.receive()
ch.send('ping')
def pong():
while True:
print ch.receive()
ch.send('pong')
stackless.tasklet(ping)()
stackless.tasklet(pong)()
ch.send('start')
stackless.run()
2. 基于Stackless的多任务：三种行为模式
概念基本上来自Introduction to Concurrent Programming with Stackless Python，分别
是：
Daemon——每个周期都要运行。
class Daemon(object):
def __init__(self):
stackless.tasklet(self)()
def __call__(self):
while True:
self.run()
stackless.schedule()
Task——只运行一次。
class Task(object):
def __init__(self):
stackless.tasklet(self)()
def __call__(self):
self.run()
Handler——通过channel处理请求，没有请求就阻塞。如果收到一个nil请求，则结束运行。
class Handler(object):
def __init__(self):
self.channel = stackless.channel()
stackless.tasklet(self)()
def __call__(self):
is_alive = True
while is_alive:
message = self.channel.receive()
if message:
is_alive = self.run(message)
else:
is_alive = False
在游戏中，Daemon实现一些管理功能，每个Object可能都要有一个Handler与之对应（反正
大多数Handler都是阻塞的），但因为Handler模型需要分析收到的message，所以有的时候
也可以用Task。
3. 网络连接
网络连接当然要使用异步socket，我从Python In A Nutshell抄了一个asyncore+asynchat
的例子，放在子线程里运行asyncore.loop()。我没有用www.stackless.com提供的一个
stacklesssocket，因为大概看了一下stacklesssocket.py，觉得好像有些问题。
4. PyMud01
代码：实现了一个echo server，利用了Daemon-Handler-Task三级模型。
network_thread通过conn_manager.queue和主线程通信，
EchoDaemon给每个不同的连接建立一个EchoHandler，
收到信息时发给相应的EchoHandler，EchoHandler建立一个EchoTask。
最后由EchoTask完成回显。
import stackless
import asyncore, asynchat, socket
import threading, Queue
class Monitor(asyncore.dispatcher):
def __init__(self, conn_manager, addr='', port=9000):
asyncore.dispatcher.__init__(self)
self.create_socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
self.bind((addr, port))
self.listen(5)
self.conn_manager = conn_manager
def handle_accept(self):
conn, addr_port = self.accept()
self.conn_manager.Create(conn, addr_port)
class Connection(asynchat.async_chat):
def __init__(self, conn, addr_port, conn_manager):
asynchat.async_chat.__init__(self, conn)
self.set_terminator('\r\n')
self.addr_port = addr_port
self.data_pieces = []
self.conn_manager = conn_manager
def collect_incoming_data(self, data):
self.data_pieces.append(data)
def found_terminator(self):
self.conn_manager.Receive(self.addr_port, ''.join(self.data_pieces))
self.data_pieces = []
def handle_close(self):
self.conn_manager.Close(self.addr_port)
self.close()
class ConnectionManager(object):
def __init__(self):
self.queue = Queue.Queue()
self.conn_table = {}
def Create(self, conn, addr_port):
self.conn_table[addr_port] = Connection(conn, addr_port, self)
def Receive(self, addr_port, data):
self.queue.put_nowait((addr_port, data))
def Send(self, addr_port, data):
self.conn_table[addr_port].push(data)
def Close(self, addr_port):
self.conn_table[addr_port] = None
def IsConnect(self, addr_port):
if self.conn_table.has_key(addr_port):
return bool(self.conn_table[addr_port])
else:
return False
conn_manager = ConnectionManager()
class NetworkThread(threading.Thread):
def run(self):
Monitor(conn_manager)
asyncore.loop()
network_thread = NetworkThread()
network_thread.start()
class Daemon(object):
def __init__(self):
stackless.tasklet(self)()
def __call__(self):
while True:
self.run()
stackless.schedule()
class Task(object):
def __init__(self):
stackless.tasklet(self)()
def __call__(self):
self.run()
class Handler(object):
def __init__(self):
self.channel = stackless.channel()
stackless.tasklet(self)()
def __call__(self):
is_alive = True
while is_alive:
message = self.channel.receive()
if message:
is_alive = self.run(message)
else:
is_alive = False
class EchoTask(Task):
def __init__(self, addr_port, data):
Task.__init__(self)
self.addr_port = addr_port
self.data = data
def run(self):
print 'task:', stackless.getruncount(), self.addr_port, self.data
conn_manager.Send(self.addr_port, self.data+'\r\n')
class EchoHandler(Handler):
def run(self, message):
print 'handler:', stackless.getruncount(), message
EchoTask(message[0], message[1])
return True
class EchoDaemon(Daemon):
def __init__(self):
Daemon.__init__(self)
self.handler_table = {}
def run(self):
for key in self.handler_table.keys():
if not conn_manager.IsConnect(key):
self.handler_table[key].channel.send(None)
del self.handler_table[key]
try:
message = conn_manager.queue.get_nowait()
except Queue.Empty:
return
print 'daemon:', message
if not self.handler_table.has_key(message[0]):
self.handler_table[message[0]] = EchoHandler()
print 'daemon:', len(self.handler_table)
self.handler_table[message[0]].channel.send(message)
EchoDaemon()
stackless.run()
