服务器滴答循环中的异常

在服务器滴答循环中，可能会出现各种异常。在本文中，我们将介绍一些最常见的异常及其解决方法。

针对阻塞操作的异常

在服务器滴答循环中，如果一个操作阻塞了处理线程，那么就会抛出一个 BlockingIOError 异常。这个异常通常会在网络 I/O 操作中出现。如果不处理这个异常，程序可能会卡死。

针对这个问题，有两种解决方法：

1. 使用异步 I/O。异步 I/O 原本是专门用来解决阻塞 I/O 的问题的，它通过将 I/O 操作注册到事件循环中，把 I/O 操作的等待机制交给操作系统，可以让处理线程继续处理其他任务，而非被阻塞。在 Python 3.5 及以后的版本中，可以使用 asyncio 模块来实现异步 I/O。

import asyncio

async def example():
    reader, writer = await asyncio.open_connection('localhost', 12345)
    writer.write(b'Hello, World!')
    data = await reader.read(100)
    print(data.decode())

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(example())

2. 使用多线程或者多进程。如果 I/O 操作的等待时间过长，使用异步 I/O 可能还是会出现阻塞的情况。这时候，我们可以考虑使用多线程或者多进程。每个线程或者进程处理一部分 I/O 操作，这样就可以避免一个线程卡死。

针对连接关闭的异常

在网络通信过程中，很可能会出现连接被意外关闭的情况。这时候，服务器就会抛出 ConnectionResetError 异常。

有两种解决方法：

1. 使用保活机制。通过定期发送一些心跳包来保持连接的存活状态，即可避免连接因为闲置而被关闭。

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_KEEPALIVE, 1)
sock.connect(("example.com", 80))

2. 捕获 ConnectionResetError 异常，并重新建立连接。

import socket

HOST = 'localhost'
PORT = 12345
BUFFER_SIZE = 1024

while True:
    try:
        with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
            s.connect((HOST, PORT))
            s.send(b'Hello, World!')
            data = s.recv(BUFFER_SIZE)
            print(data.decode())
    except ConnectionResetError:
        print('Connection reset by peer. Retrying...')

针对内存错误的异常

如果服务器需要长时间运行，很可能会出现内存泄漏的情况。这种情况会导致服务器内存占用越来越高，最终导致服务器崩溃。当内存用尽时，Python 解释器会抛出 MemoryError 异常。

针对这个问题，我们应该通过一些手段来监控服务器内存的使用情况，并且尽可能的避免内存泄漏。

import psutil

# 获取当前进程的内存使用情况
process = psutil.Process()
print(process.memory_info().rss)

# 监控系统内存的使用情况
vm = psutil.virtual_memory()
print(vm.total)
print(vm.available)
print(vm.used)

结论

在服务器滴答循环中，我们需要时刻留意各种异常情况的出现，并对其进行合理的处理，以保证服务器的稳定运行。常见的异常包括：针对阻塞操作的异常、针对连接关闭的异常和针对内存错误的异常。对于这些异常，我们分别可以采取不同的解决方法来避免出现问题。