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）。

Answer 2

如果您熟悉套接字，我会考虑使用SocketServer.UDPServer （请参阅http://docs.python.org/library/socketserver.html#socketserver-udpserver-example ）。 UDP绝对是最简单的消息传递系统，但显然，您必须处理某些消息可能丢失，重复或无序传递的事实。 如果您的协议非常简单，那么它的处理起来相对容易。 优点是您不需要任何其他线程，也不需要外部依赖项。 如果您的应用程序没有会话概念，它也可能是非常好的选择。

一开始可能会有好处，但还有更多细节需要考虑，不包括在你的问题中。 我也不会担心插座不是非常Pythonic的事实。 无论如何，你最终会使用套接字，有人会为你包装它们，你将被迫学习框架，在最好的情况下可能会满足你的要求。

（请注意我的观点非常偏颇，因为我喜欢处理原始套接字。）