Linux Networking & TCP/IP for Developers · レッスン

ノンブロッキングソケットとselect()

ノンブロッキングソケットとselectモジュールを使い、1つのPythonプロセスで複数の接続を処理するスケーラブルなI/O多重化を学びます。

「ノンブロッキングソケットとselect()」はCoddyKit上の無料Linux Networking & TCP/IP for Developersレッスンです。これはレッスン4/4です。下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。これはLinux Networking & TCP/IP for Developers学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Linux Networking & TCP/IP for Developersコースには全4レッスンが含まれています。

このレッスンの一部はまだ翻訳されておらず、英語で表示されています。

The Blocking Problem

A simple recv() call blocks until data arrives. A single-threaded server can therefore only serve one client at a time.

To handle many clients without threads, we use non-blocking sockets combined with an I/O multiplexer like select().

Making a Socket Non-Blocking

Call setblocking(False) on a socket. Now recv() and send() return immediately, raising BlockingIOError if they would have blocked.

import socket
s = socket.socket()
s.setblocking(False)
print('blocking mode:', s.getblocking())

Introducing select()

select.select() watches lists of sockets and tells you which are ready.

It takes three lists: read, write, and error, and returns the subsets that are ready.

import select
readable, writable, errored = select.select(inputs, outputs, inputs)

The Server Setup

Create a listening socket, set it non-blocking, and add it to the inputs list. The listening socket becoming 'readable' means a new connection is waiting.

server = socket.socket()
server.setblocking(False)
server.bind(('localhost', 9000))
server.listen()
inputs = [server]

Accepting New Connections

When the listening socket is in the readable list, call accept(). Make the new client socket non-blocking and add it to inputs too.

if s is server:
    conn, addr = server.accept()
    conn.setblocking(False)
    inputs.append(conn)

Reading from Clients

For any other readable socket, call recv(). An empty bytes result means the client closed the connection, so remove it from inputs and close it.

data = s.recv(1024)
if data:
    print('got', data)
else:
    inputs.remove(s)
    s.close()

The Full Event Loop

Wrap accept and read logic in a while True loop driven by select(). This is the heart of an event-driven server.

while inputs:
    readable, _, _ = select.select(inputs, [], [])
    for s in readable:
        handle(s)

Handling Writes

For high-throughput servers you also track the writable list. Only send when the OS says the socket can accept data, avoiding partial-send stalls.

readable, writable, _ = select.select(inputs, outputs, [])
for s in writable:
    s.send(pending[s])

Beyond select: poll and epoll

select() is limited by the FD_SETSIZE constant and scans all sockets each call.

For thousands of connections, Linux offers select.poll() and the more scalable select.epoll(), which scale far better.

Where selectors Fits In

The high-level selectors module wraps the best available backend (epoll/kqueue) behind one API. Most production code uses it instead of raw select.

import selectors
sel = selectors.DefaultSelector()
sel.register(server, selectors.EVENT_READ)

Timeouts

Passing a timeout to select() lets the loop wake periodically even with no I/O, useful for housekeeping. A timeout of 0 polls without blocking.

readable, _, _ = select.select(inputs, [], [], 1.0)
if not readable:
    print('no activity this second')

Quick Check

Test your multiplexing knowledge.

Recap

You can now build a single-threaded multi-client server:

setblocking(False) for non-blocking sockets
select() to discover ready sockets
accept on the listening socket, recv on clients
Scale up with poll, epoll, or the selectors module

This builds on your TCP and UDP socket lessons toward scalable network services.

よくある質問

「ノンブロッキングソケットとselect()」レッスンは無料ですか？

はい。「ノンブロッキングソケットとselect()」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、Linux Networking & TCP/IP for Developersコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Linux Networking & TCP/IP for Developersコースには全4レッスンが含まれています。

「ノンブロッキングソケットとselect()」で何を学びますか？

ノンブロッキングソケットとselectモジュールを使い、1つのPythonプロセスで複数の接続を処理するスケーラブルなI/O多重化を学びます。ブラウザで直接実行するハンズオンコードでLinux Networking & TCP/IP for Developersを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

Linux Networking & TCP/IP for Developersを始めるのに経験は必要ですか？

事前経験は必要ありません。CoddyKitのLinux Networking & TCP/IP for Developersは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。これはレッスン4/4です。

「ノンブロッキングソケットとselect()」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このLinux Networking & TCP/IP for Developersレッスンでコードを書いて実行できますか？

はい。すべてのLinux Networking & TCP/IP for Developersレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

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