التابع IO.select‎ في روبي

يستدعي التابع select استدعاء النظام select(2)‎. ويراقب المصفوفة المعطاة المكونة من مجاري د/خ (كائنات IO)، وينتظر حتى يكون واحد أو أكثر من تلك المجاري جاهزًا للقراءة، وجاهزًا للكتابة، ويكون له استثناءات معلقة (pending exceptions) على التوالي، ثم يعيد مصفوفة مؤلفة من مصفوفات مكونة من تلك المجاري. ستعاد القيمة nil إذا تم إعطاء قيمة للمعامل timeout الاختياري (انظر فقرة البنية العامة)، ولم يكن أيٌّ من مجاري د/خ جاهزًا خلال تلك المهلة الزمنية.

يراقب التابع select المخزن المؤقت (buffer) لمجرى د/خ لاختبار قابليته للقراءة. إذا لم يكن المخزن المؤقت للمجرى فارغًا، فسيُبلغ التابع select مباشرةً عن جاهزيته للقراءة. هذه المراقبة تشمل فقط مجاري د/خ ولا تشمل الكائنات الشبيهة بالكائن IO، مثل OpenSSL::SSL::SSLSocket.

أفضل طريقة لاستخدام التابع select هي باستدعائه بعد التوابع غير المُعطّلة (nonblocking methods)، مثل التابع read_nonblock و write_nonblock وغيرهما. تطلق تلك التوابع استثناء يُوسَّع بواسطة IO::WaitReadable أو IO::WaitWritable.

تُبلغ الوحدات عن كيف ينبغي للمُستدعي (caller) الانتظار مع التابع select. في حال إطلاق IO::WaitReadable، فسيكون على المُستدعي أن ينتظر لأجل القراءة. وفي حال إطلاق IO::WaitWritable، فيجب على المُستدعي أن ينتظر لأجل الكتابة.

لذلك، يمكن محاكاة حظر القراءة (readpartial) باستخدام التابعين read_nonblock و select على النحو التالي:

begin
  result = io_like.read_nonblock(maxlen)
rescue IO::WaitReadable
  IO.select([io_like])
  retry
rescue IO::WaitWritable
  IO.select(nil, [io_like])
  retry
end‎

يُفضل الجمع بين التوابع غير المُعطلة والتابع select عند العمل مع الكائنات الشبيهة بالصنف IO، مثل OpenSSL::SSL::SSLSocket لأنها تُعرّف التابع to_io الذي يعيد مجرى د/خ أساسي. فالتابع to_io يُستدعَى من قبل select لأجل الحصول على واصف الملف (file descriptor) المُنتظَر.

هذا يعني أن الإبلاغ عن قابلية القراءة من طرف select لا تعني إمكانية القراءة من الكائن OpenSSL::SSL::SSLSocket.

على الأرجح أنَّ OpenSSL::SSL::SSLSocket تخزّن مؤقتًا بعض البيانات. لكن لا يرى التابع select المخزن المؤقت (buffer). لذلك، يمكن للتابع select أن يُعطل (block) عندما لا يفعل التابع OpenSSL::SSL::SSLSocket.readpartial.

على أي حال، توجد حالات أكثر تعقيدًا.

SSL هو بروتوكول أمني، وهو عبارة عن تسلسل للسجلات (records)، والتي تتكون من عدة بايتات. يرسل الجانب البعيد من SSL سجلًا جزئيًا، فيقوم select بالابلاغ عن إمكانية القراءة، ولكن لن يتكمن OpenSSL::SSL::SSLSocket من فك ترميز البايت، فيقوم OpenSSL::SSL::SSLSocket.readpartial بالتعطيل.

يمكن أيضًا للجانب البعيد أن يطلب إعادة التفاوض (SSL renegotiation)، والذي سيُجبر محرك SSL المحلي على كتابة بعض البيانات. هذا يعني أنّ OpenSSL::SSL::SSLSocket.readpartial قد ينفذ نظام الاستدعاء write وأنه قد يُعطّل. في مثل هذه الحالة، يطلِق OpenSSL::SSL::SSLSocket.read_nonblock الاستثناء IO::WaitWritable بدلًا من التعطيل. لذلك، سيكون على المتصِل الانتظار إلى حين جاهزية الكتابة كما هو موضح في المثال أعلاه.

الجمع بين التوابع غير المُعطلة والتابع select مفيد عندما تقرأ عدة عمليات من مجرى معيّن. كما هو الحال مثلًا في الطرفية tty، وأنابيب المقابس (pipe socket)ـ

وأخيرًا، لا يمكن لمطوري نواة لينكس (Linux kernel developers) أن يضمنوا أنّ قابلية قراءة select(2)‎ تعني قابلية قراءة read(2)‎ التالية حتى ولو في نفس العملية. انظر توثيق select(2)‎ في نظام جنو / لينكس.

استدعاء التابع select قبل readpartial مقبول لكنه ليس الطريقة الأفضل لاستخدام select.

لا يُظهر الإبلاغ عن قابلية الكتابة من طرف select(2)‎ عدد البايتات القابلة للكتابة. سيقوم التابع write بالتعطيل (blocks) إلى حين كتابة السلسلة النصية المعطاة كاملةً. لذلك، يمكن أن يقوم التعبير write(two or more bytes)‎ بالتعطيل بعد الابلاغ عن قابلية الكتابة من قبل select.

إن أردت تجنب التعطيل، فعليك استخدام write_nonblock.

يوضح المثال التالي كيف يمكن محاكاة write باستخدام التابعين write_nonblock و select:

while 0 < string.bytesize
  begin
    written = io_like.write_nonblock(string)
  rescue IO::WaitReadable
    IO.select([io_like])
    retry
  rescue IO::WaitWritable
    IO.select(nil, [io_like])
    retry
  end
  string = string.byteslice(written..-1)
end

يجب معالجة IO::WaitReadable لأجل إعادة التفاوض SSL في OpenSSL::SSL::SSLSocket.

البنية العامة

select(read_array [, write_array [, error_array [, timeout]]]) → array or nil‎

المعاملات

read_array‎

مصفوفة من مجاري د/خ تنتظر جاهزية للقراءة.

write_array‎

مصفوفة من مجاري د/خ تنتظر جاهزية للكتابة.

error_array‎

مصفوفة من مجاري د/خ تنتظر الاستثناءات

timeout‎

قيمة عددية تمثل المهلة الزمنية لانتظار المجاري بالثانية.

القيمة المعادة

تعاد مصفوفة مؤلفة من مصفوفات من مجاري د/خ، أو تعاد القيمة nil إذا تم إعطاء قيمة للمعامل الاختياري timeout ولم يكن أي من مجاري د/خ جاهزًا خلال تلك المهلة الزمنية.

أمثلة

مثال على استخدام التابع select‎:

rp, wp = IO.pipe
mesg = "ping "
100.times {
  # IO.select follows IO#read.  Not the best way to use IO.select.
  rs, ws, = IO.select([rp], [wp])
  if r = rs[0]
    ret = r.read(5)
    print ret
    case ret
    when /ping/
      mesg = "pong\n"
    when /pong/
      mesg = "ping "
    end
  end
  if w = ws[0]
    w.write(mesg)
  end
}

الناتج:

ping pong
ping pong
ping pong
(snipped)
ping

انظر أيضًا

• التابع sysopen: يفتح الملف الموجود في المسار المحدد، ثم يعيد واصف الملف الأساسي كعدد صحيح.
• التابع write_nonblock: يكتب السلسلة النصية المعطاة في مجرى د/خ الذي استُدعي معه باستخدام استدعاء النظام write(2)‎ بعد تعيين قيمة الراية O_NONBLOCK الخاصة بواصف الملف (file descriptor) الأساسي.
• التابع readpartial: يقرأ من مجرى د/خ عددًا محدَّدًا من البايتات على الأكثر ثم يعيدها.

مصادر

• قسم التابع select‎ في الصنف IO‎ في توثيق روبي الرسمي.