最简单的python网络消息传递

Question

我有一个Python的机器控制系统,目前看起来大致如此

goal = GoalState()
while True:
    current = get_current_state()
    move_toward_goal(current,goal)

现在,我正试图增加通过网络控制机器的能力.我想写的代码是这样的:

goal = GoalState()
while True:
    if message_over_network():
        goal = new_goal_from_message()
    current = get_current_state()
    move_toward_goal(current,goal)

将这种网络功能添加到我的应用程序中最简单,最Pythonic的方法是什么？套接字可以工作,认为他们并不特别感觉Pythonic.我看过XMLRPC和Twisted,但两者似乎都需要对代码进行重大修改.我也看过ØMQ,但感觉我正在添加一个外部依赖项,它没有提供任何我没有使用套接字的东西.

我并不反对使用我上面提到的任何系统,因为我认为失败可能是我的误解.我只是好奇地处理这个简单,常见的问题的惯用方法.

Answer 1

至少有两个问题你需要决定:

1. 如何交换消息？
2. 用什么格式？

关于1. TCP套接字是最低级别,您需要处理低级别的事情,如识别消息边界.此外,只要连接未重置(由于例如临时网络故障),TCP连接就可以为您提供可靠的交付.如果希望应用程序在TCP连接重置时正常恢复,则需要实现某种形式的消息确认,以跟踪需要通过新连接重新发送的内容.OMQ为您提供比纯TCP连接更高级别的抽象.您不需要处理字节流,但需要处理整个消息.它仍然不能为您提供可靠的交付,消息可能会丢失,但它提供了几种可用于确保可靠交付的通信模式.0MQ也是高性能的,IMO是一个不错的选择.

关于2,如果不需要与其他语言的互操作性,那么Pickle是一种非常方便和Pythonic的选择.如果需要互操作性,您可以考虑JSON,或者,如果性能有问题,可以考虑二进制格式,例如Google协议缓冲区.这最后的选择需要最多的工作(你需要在.idl文件中定义消息格式)这绝对不会感觉到Pythonic.

看一下普通套接字上的消息交换(任何可序列化的Python对象)如何看起来像:

def send(sockfd, message):
    string_message = cPickle.dumps(message)
    write_int(sockfd, len(string_message))
    write(sockfd, string_message)

def write_int(sockfd, integer):
    integer_buf = struct.pack('>i', integer)       
    write(sockfd, integer_buf)

def write(sockfd, data):
    data_len = len(data)
    offset = 0
    while offset != data_len:
        offset += sockfd.send(data[offset:])

还不错,但正如你所看到的,必须处理消息长度的序列化是相当低的水平.

并收到这样的消息:

def receive(self):
    message_size = read_int(self.sockfd)
    if message_size == None:
        return None
    data = read(self.sockfd, message_size)
    if data == None:
        return None
    message = cPickle.loads(data)
    return message

def read_int(sockfd):
    int_size = struct.calcsize('>i')
    intbuf = read(sockfd, int_size)
    if intbuf == None:
        return None
    return struct.unpack('>i', intbuf)[0]

def read(sockfd, size):
    data = ""
    while len(data) != size:
        newdata = sockfd.recv(size - len(data))
        if len(newdata) == 0:
           return None
        data = data + newdata
    return data

但这并没有优雅地处理错误(没有尝试确定哪些消息成功传递).