标题：Python HTTPServer 不阻塞

介绍

在编写服务器端代码时，一个常见的需求是能够同时处理多个客户端的请求，并且不阻塞其他请求的处理。Python 中的 HTTPServer 是一个内置的HTTP服务器，但默认情况下它是阻塞的，即每个请求都必须等待当前请求处理完成后才能处理下一个请求。本文将介绍如何使用非阻塞的方式来处理HTTPServer请求，以提高服务器的性能和响应速度。

在 Python 中，可以通过使用 socket 和 select 模块来实现非阻塞的HTTPServer。socket 模块提供了底层的网络通信功能，而 select 模块则用于监视多个文件描述符的状态，以确定是否有数据可读或可写。

非阻塞HTTPServer的实现

下面是一个使用非阻塞方式处理HTTPServer请求的示例代码：

import socket
import select
from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler


class NonBlockingHTTPServer(HTTPServer):
    def __init__(self, server_address, RequestHandlerClass):
        super().__init__(server_address, RequestHandlerClass)
        self.socket.setblocking(False)
        self.connections = []


class NonBlockingRequestHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    def handle(self):
        self.server.connections.append(self.request)
        self.request.setblocking(False)

    def finish(self):
        self.server.connections.remove(self.request)
        super().finish()


server_address = ('', 8000)
httpd = NonBlockingHTTPServer(server_address, NonBlockingRequestHandler)
httpd.serve_forever()

在上述代码中，我们创建了一个 NonBlockingHTTPServer 类，继承自 HTTPServer，并重写了 __init__ 方法，将服务器套接字设置为非阻塞模式。同时，我们还添加了一个 connections 列表，用于保存当前所有连接的套接字对象。

我们还创建了一个 NonBlockingRequestHandler 类，继承自 BaseHTTPRequestHandler，并重写了 handle 和 finish 方法。在 handle 方法中，我们将当前请求的套接字对象添加到 connections 列表中，并将其设置为非阻塞模式。在 finish 方法中，我们从 connections 列表中移除当前请求的套接字对象，并调用父类的 finish 方法来关闭套接字。

最后，我们使用创建的 NonBlockingHTTPServer 对象来启动服务器，并调用 serve_forever 方法来处理客户端请求。

状态图

下面是一个状态图，展示了非阻塞HTTPServer的运行过程：

stateDiagram
    [*] --> LISTEN
    LISTEN --> ACCEPT: Connection request
    ACCEPT --> READ: Read data
    READ --> PROCESS: Process request
    PROCESS --> READ: Read more data
    PROCESS --> WRITE: Write response
    WRITE --> READ: Read more data

在状态图中，初始状态为 LISTEN，表示服务器正在监听连接请求。当有连接请求到达时，服务器将进入 ACCEPT 状态。在 ACCEPT 状态下，服务器将读取请求数据，并进入 READ 状态。

在 READ 状态下，服务器将处理请求，并进入 PROCESS 状态。在 PROCESS 状态下，服务器将读取更多的数据或写入响应数据。如果服务器需要读取更多的数据，则返回到 READ 状态；如果服务器需要写入更多的数据，则返回到 WRITE 状态。

序列图

下面是一个序列图，展示了非阻塞HTTPServer处理请求的过程：

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server
    Client->>Server: Connection request
    Server-->>Client: Accept connection
    Client->>Server: Send request
    Server-->>Server: Read request data
    Server-->>Server: Process request
    Server-->>Client: Send response
    Server-->>Server: Read more request data
    Server-->>Server: Write response
    Server-->>Server: Read more request data

在序列图中，客户端首先发送连接请求给服务器。服务器接受连接请求并返回确认。客户端发送请求数据给服务器，服务器读取请求数据并处理请求。服务器将响应发送给客户端，并继续读取更多的请求数据。服务器以此方式读取更多的请求数据并写入