1. TCP服务器实现方案

1.1 基础TCP服务器（阻塞模式）

import socket

def create_tcp_server(host='127.0.0.1', port=8888):
    # 创建TCP套接字
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    
    # 设置端口重用
    server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
    
    # 绑定地址
    server_socket.bind((host, port))
    
    # 开始监听
    server_socket.listen(5)
    
    return server_socket

1.2 非阻塞模式

# 设置非阻塞模式
server_socket.setblocking(False)

try:
    client_socket, client_addr = server_socket.accept()
except BlockingIOError:
    pass  # 没有新连接时继续执行

1.3 Select模式

import select

# 创建监听列表
inputs = [server_socket]
outputs = []

while True:
    readable, writable, exceptional = select.select(inputs, outputs, inputs)
    
    for sock in readable:
        if sock is server_socket:
            client_socket, client_addr = sock.accept()
            inputs.append(client_socket)
        else:
            try:
                data = sock.recv(1024)
                if data:
                    # 处理数据
                    pass
                else:
                    inputs.remove(sock)
                    sock.close()
            except Exception:
                inputs.remove(sock)
                sock.close()

1.4 Poll模式

import select

# 创建poll对象
poll_obj = select.poll()

# 注册服务器套接字
poll_obj.register(server_socket.fileno(), select.POLLIN)

while True:
    events = poll_obj.poll()
    for fd, event in events:
        if fd == server_socket.fileno():
            client_socket, client_addr = server_socket.accept()
            poll_obj.register(client_socket.fileno(), select.POLLIN)

1.5 Epoll模式

import select

# 创建epoll对象
epoll = select.epoll()

# 注册服务器套接字
epoll.register(server_socket.fileno(), select.EPOLLIN)

while True:
    events = epoll.poll()
    for fd, event in events:
        if fd == server_socket.fileno():
            client_socket, client_addr = server_socket.accept()
            epoll.register(client_socket.fileno(), select.EPOLLIN)

2. IO多路复用对比

3. 文件描述符

3.1 基本概念

• 文件描述符是非负整数
• 是内核维护的文件记录表索引
• Linux/Unix特有概念

3.2 标准文件描述符

import sys

# 标准输入
stdin_fd = sys.stdin.fileno()  # 0

# 标准输出
stdout_fd = sys.stdout.fileno()  # 1

# 标准错误
stderr_fd = sys.stderr.fileno()  # 2

4. 协程

4.1 基本概念

• 微线程/纤程
• 用户态的轻量级线程
• 程序员自主控制的并发单元

4.2 特点对比

4.3 适用场景

# IO密集型任务
async def io_task():
    await asyncio.sleep(1)
    # IO操作

# 计算密集型任务（不推荐）
def cpu_task():
    for i in range(1000000):
        # 计算操作
        pass

4.4 最佳实践

1. IO密集型任务优先使用协程
2. 计算密集型任务使用多进程
3. 避免协程中包含阻塞操作
4. 合理设计协程调度策略

5. 性能优化建议

5.1 网络服务器

1. 使用适合的IO多路复用机制
2. 合理设置缓冲区大小
3. 实现超时机制
4. 做好错误处理

5.2 并发处理

1. IO密集型：协程 > 多线程 > 多进程
2. CPU密集型：多进程 > 多线程 > 协程
3. 混合场景：考虑多进程+协程的方案