如何将Python的GTK与gevent集成？

Gtk是一个GUI工具包,绑定到 Python. Gevent是一个基于libevent(新版本上的libev)和greenlets构建的Python网络库,允许在greenlet中使用网络功能而不会阻塞整个过程.

Gtk和gevent都阻塞了调度事件的主循环.如何集成他们的主循环,以便我可以在我的应用程序上接收网络事件和UI事件,而不会阻止另一个？

天真的方法是在Gtk的主循环上注册一个空闲回调,只要没有Gtk事件就会调用它.在这个回调中,我们产生了greenlet,因此可以发生网络事件,同时给出一个小的超时,因此进程不忙等待：

from gi.repository import GLib
import gevent

def _idle():
    gevent.sleep(0.1)
    return True

GLib.idle_add(_idle)

这种方法远非理想,因为我在UI事件处理之间有100毫秒的延迟,如果我将值降低太多,我会浪费太多处理器忙等待.

我想要一个更好的方法,我的过程真的睡着了,而没有事件需要处理.

PS：我已经找到了一个特定于Linux的解决方案(也可能在MacOS下工作).我现在真正需要的是一个可行的Windows解决方案.

解决方法

鉴于当前的gevent API,我认为没有通用的解决方案,但我认为每个平台可能都有特定的解决方案.

Posix解决方案(在Linux下测试)

由于GLib的主循环接口允许我们设置轮询函数,即获取一组文件描述符并在其中一个准备就绪时返回的函数,我们定义一个轮询函数,该函数依赖于gevent的select来知道文件描述符何时准备好.

Gevent不公开poll()接口,而select()接口有点不同,所以我们必须在调用gevent.select.select()时转换参数和返回值.

稍微复杂一点的是,GLib没有通过Python的接口公开允许这个技巧的特定函数g_main_set_poll_func().所以我们必须直接使用C函数,为此,ctypes模块派上用场.

import ctypes
from gi.repository import GLib
from gevent import select

# Python representation of C struct
class _GPollFD(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("fd",ctypes.c_int),("events",ctypes.c_short),("revents",ctypes.c_short)]

# Poll function signature
_poll_func_builder = ctypes.CFUNCTYPE(None,ctypes.POINTER(_GPollFD),ctypes.c_uint,ctypes.c_int)

# Pool function
def _poll(ufds,nfsd,timeout):
    rlist = []
    wlist = []
    xlist = []

    for i in xrange(nfsd):
        wfd = ufds[i]
        if wfd.events & GLib.IOCondition.IN.real:
            rlist.append(wfd.fd)
        if wfd.events & GLib.IOCondition.OUT.real:
            wlist.append(wfd.fd)
        if wfd.events & (GLib.IOCondition.ERR.real | GLib.IOCondition.HUP.real):
            xlist.append(wfd.fd)

    if timeout < 0:
        timeout = None
    else:
        timeout = timeout / 1000.0

    (rlist,wlist,xlist) = select.select(rlist,xlist,timeout)

    for i in xrange(nfsd):
        wfd = ufds[i]
        wfd.revents = 0
        if wfd.fd in rlist:
            wfd.revents = GLib.IOCondition.IN.real
        if wfd.fd in wlist:
            wfd.revents |= GLib.IOCondition.OUT.real
        if wfd.fd in xlist:
            wfd.revents |= GLib.IOCondition.HUP.real
        ufds[i] = wfd

_poll_func = _poll_func_builder(_poll)

glib = ctypes.CDLL('libglib-2.0.so.0')
glib.g_main_context_set_poll_func(None,_poll_func)

我觉得应该有一个更好的解决方案,因为这样我们需要知道正在使用的GLib的特定版本/名称.如果GLib在Python中暴露了g_main_set_poll_func(),则可以避免这种情况.此外,如果gevent实现select(),它可以很好地实现poll(),什么会使这个解决方案更简单.

Windows部分解决方案(丑陋和破碎)

Posix解决方案在Windows上失败,因为select()仅适用于网络套接字,而Gtk处理的内容则不然.所以我想在另一个等待UI事件的线程中使用GLib自己的g_poll()实现(Posix上的一个瘦包装器,在Windows上是一个相当复杂的实现),并通过主线程中的gevent方面同步它一个TCP套接字.这是一个非常难看的方法,因为它需要真正的线程(除了你可能会使用的greenlets,如果你使用gevent)和等待线程端的普通(非gevent)套接字.

Windows上太糟糕的UI事件由线程分割,因此默认情况下,一个线程不能等待另一个线程上的事件.在执行某些UI内容之前,不会创建特定线程上的消息队列.所以我不得不在等待的线程上创建一个空的WinAPI消息框(MessageBoxA())(当然有更好的方法),并使用AttachThreadInput()修改线程消息队列,以便它可以看到主线程的事件.这一切都来自ctypes.

import ctypes
import ctypes.wintypes
import gevent
from gevent_patcher import orig_socket as socket
from gi.repository import GLib
from threading import Thread

_poll_args = None
_sock = None
_running = True

def _poll_thread(glib,addr,main_tid):
    global _poll_args

    # Needed to create a message queue on this thread:
    ctypes.windll.user32.MessageBoxA(None,ctypes.c_char_p('Ugly hack'),ctypes.c_char_p('Just click'),0)

    this_tid = ctypes.wintypes.DWORD(ctypes.windll.kernel32.GetCurrentThreadId())
    w_true = ctypes.wintypes.BOOL(True)
    w_false = ctypes.wintypes.BOOL(False)

    sock = socket()
    sock.connect(addr)
    del addr

    try:
        while _running:
            sock.recv(1)
            ctypes.windll.user32.AttachThreadInput(main_tid,this_tid,w_true)
            glib.g_poll(*_poll_args)
            ctypes.windll.user32.AttachThreadInput(main_tid,w_false)
            sock.send('a')
    except IOError:
        pass
    sock.close()

class _GPollFD(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("fd",ctypes.c_short)]

_poll_func_builder = ctypes.CFUNCTYPE(None,ctypes.c_int)
def _poll(*args):
    global _poll_args
    _poll_args = args
    _sock.send('a')
    _sock.recv(1)

_poll_func = _poll_func_builder(_poll)

# Must be called before Gtk.main()
def register_poll():
    global _sock

    sock = gevent.socket.socket()
    sock.bind(('127.0.0.1',0))
    addr = sock.getsockname()
    sock.listen(1)

    this_tid = ctypes.wintypes.DWORD(ctypes.windll.kernel32.GetCurrentThreadId())
    glib = ctypes.CDLL('libglib-2.0-0.dll')
    Thread(target=_poll_thread,args=(glib,this_tid)).start()
    _sock,_ = sock.accept()
    sock.close()

    glib.g_main_context_set_poll_func(None,_poll_func)

# Must be called after Gtk.main()
def clean_poll():
    global _sock,_running
    _running = False
    _sock.close()
    del _sock

到目前为止,应用程序运行并对点击和其他用户事件做出正确反应,但窗口内没有任何内容(我可以看到框架和背景缓冲区粘贴到其中).在线程和消息队列的重整中可能缺少某些重绘命令.我不知道如何修复它.有帮助吗？关于如何做的更好的想法？

如何将Python的GTK与gevent集成？

解决方法

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