Ruby/Kernel/select

يستدعي التابع select دالة النظام select(2)‎، إذ يعمل على مراقبة المصفوفات الكائنات IO المعطاة، وينتظر حتى يصبح أحد تلك الكائنات أو أكثر جاهزًا للقراءة، وجاهزًا للكتابة، ومالكًا لاستثناءات معلقة (pending exceptions) على التوالي، ثم يعيد مصفوفة تحتوي على مصفوفات مكونة من الكائنات IO السابقة. سيعيد التابع القيمة nil إذا تم إعطاء قيمة للمهلة الزمنية timeout، ولم يكن هناك أي كائن جاهز خلال هذه الفترة.

يراقب التابع IO.select المخزن المؤقت (buffer) للكائنات IO لاختبار قابليتها للقراءة. إذا لم يكن المخزن المؤقت IO فارغًا، فسيُبلغ التابع IO.select مباشرةً عن جاهزية الكائن للقراءة. هذه المراقبة لا تشمل إلا الكائنات IO، ولا تُطبَّق على الكائنات الشبيهة للكائنات IO مثلOpenSSL::SSL::SSLSocket.

أفضل طريقة لاستخدام التابع IO.select هو استدعاؤه عقِب استدعاء التوابع غير الحاجزة (nonblocking methods) مثل read_nonblock و write_nonblock وغيرهما. تطلق التوابع استثناءً يُوسَّع بواسطة IO::WaitReadable أو IO::WaitWritable. تبلِّغ الوحدات (modules) عن كيف ينبغي للمُستدعي (caller) الانتظار مع التابع IO.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 التابع read_nonblock والتابع IO.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

عمومًا، يُفضل الجمع بين التوابع غير الحاجزة والتابع IO.select بالنسبة للكائنات الشبيهة بالكائن IO، مثل OpenSSL::SSL::SSLSocket، إذ يعيد تابعها to_io الكائن IO الأساسي. كما يستدعي IO.select التابع to_io لأجل الحصول على واصف الملف (file descriptor) المُنتظر.

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

على الأرجح أنّ OpenSSL::SSL::SSLSocket يخزّن مؤقتًا بعض البيانات. لكن لا يرى IO.select المخزن المؤقت (buffer)، لذلك يمكنه أن يُعطل (block) عندما لا يفعل OpenSSL::SSL::SSLSocket.readpartial. على أي حال، توجد حالات أكثر تعقيدًا.

البروتوكول SSL هو عبارة عن تسلسل للسجلات (sequence of records). تتكون السجلات من عدة بايتات. لذا، يرسل الجانب البعيد من SSL سجلًا جزئيًا، ويبلِّغ التابع IO.select عن إمكانية القراءة، ولكن لا يمكن للكائن OpenSSL::SSL::SSLSocket فك تشفير البايتات، فيقوم OpenSSL::SSL::SSLSocket.readpartial بالتعطيل.

يمكن أيضًا للجانب البعيد أن يرسل طلب SSL لإعادة تفاوض أمني، والذي سيُجبر محرك SSL المحلي على كتابة بعض البيانات. هذا يعني أنّ OpenSSL::SSL::SSLSocket.readpartial قد يستدعي دالة النظام write، ويمكنه التعطيل. في مثل هذه الحالة، يُطلق OpenSSL::SSL::SSLSocket.read_nonblock الاستثناء IO::WaitWritable، بدلاً من التعطيل. لذلك، سيكون على المتصل الانتظار إلى حين جاهزية الكتابة كما هو مذكور أعلاه.

الجمع بين التوابع غير الحاجزة والتابع IO.select مفيد أيضًا للمجاري (streams) مثل tty، ومقابس الأنابيب (pipe socket)، عندما تقرأ عدة عمليات من مجرى معيّن.

وأخيرًا، لا يمكن لمطوري نواة لينكس أن يكونوا على يقين بأنّ قابلية القراءة للدالة select(2)‎ تعني قابلية القراءة للدالة read(2)‎ عندما تتبعها حتى ولو في نفس العملية. انظر توثيق الدالةselect(2) ‎ في أنظمة لينكس.

استدعاء IO.select قبل IO.readpartial يعمل بشكل جيد كالمعتاد، لكنه ليس الطريقة المثلى لاستخدام IO.select.

لا تُظهر قابلية الكتابة المُبلَّغ عنها من طرف الدالة select(2)‎ عدد البايتات القابلة للكتابة. يُحجَب التابع IO.write إلى حين كتابة السلسلة النصية المعطاة كاملة. لذلك، يمكن أن يحجز IO.write(two or more bytes)‎ بعد الابلاغ عن قابلية الكتابة من قبل IO.select. لتجنب الحجب، لا بد من استخدام IO.write_nonblock.

يمكن محاكاة تعطيل الكتابة (write) باستخدام write_nonblock و IO.select كما يلي: يجب أن يتم حفظ IO::WaitReadable لأجل إعادة التفاوض الأمني للبروتوكول SSL في الكائن OpenSSL::SSL::SSLSocket.

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

البنية العامة

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

المعاملات

read_array‎

مصفوفةٌ من الكائنات IO التي تنتظر إلى حين جاهزيتها (واحد أو أكثر منها) للقراءة.

write_array‎

مصفوفة من الكائنات IO، والتي تنتظر حتى جاهزيتها (واحد أو أكثر منها) للكتابة.

error_array‎

مصفوفة من الكائنات IO التي تنتظر الاستثناءات.

timeout‎

قيمة عددية تمثل مهلة الانتظار بالثانية.

القيمة المعادة

تعاد مصفوفة تحتوي على مصفوفات مكونة من الكائنات IO المعطاة. إذا أعطي المعامل timeout الاختياري، ولم يكن هناك أي كائن IO جاهز خلال timeout ثانية، فستُعاد القيمة nil.

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
}

سنيتج عن تنفيذ هذه الشيفرة:

ping pong
ping pong
ping pong
(snipped)
ping

انظر أيضا

• التابع write: يكتب السلسلة النصية المعطاة في الملف ثم يعيد طول السلسلة النصية المكتوبة.
• التابع write_nonblock: يكتب السلسلة النصية المعطاة في المجرى الذي استُدعي معه بعد تعيين قيمة الراية O_NONBLOCK الخاصة بواصف الملف (file descriptor) الأساسي ثم يعيد عدد البايتات المكتوبة.
• التابع read_nonblock: يقرأ عددًا محدَّدًا من البايتات من المجرى الذي استُدعي معه بعد تعيين الراية O_NONBLOCK لواصف الملف (file descriptor) الأساسي ثم يعيدها.

مصادر

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