前言
本文翻译自python3.7官方文档——asyncio-stream,译者马鸣谦,邮箱 1612557569@qq.com。转载请注明出处。
数据流(Streams)
数据流(Streams)是用于处理网络连接的高阶异步/等待就绪(async/await-ready)原语,可以在不使用回调和底层传输协议的情况下发送和接收数据。
以下是一个用asyncio实现的TCP回显客户端：
import asyncio
async def tcp_echo_client(message):
reader, writer = await asyncio.open_connection(
'127.0.0.1', 8888)
print(f'Send: {message!r}')
writer.write(message.encode())
data = await reader.read(100)
print(f'Received: {data.decode()!r}')
print('Close the connection')
writer.close()
await writer.wait_closed()
asyncio.run(tcp_echo_client('Hello World!'))
完整代码见例子一节。
Stream方法
以下所列的高层asyncio方法可以被用作创建和处理Stream：
coroutine asyncio.open_connection(host=None,*,loop=None,limit=None,ssl=None,family=0,proto=0,flags=0,sock=None,local_addr=None,server_hostname=None,ssl_handshake_timeout=None)
创建一个网络连接，并返回一对(reader,writer)对象。
返回的reader和writer对象是StreamReader和StreamWriter类的实例。
loop是可选参数，在此方法被某个协程await时能够自动确定。
limit限定返回的StreamReader实例使用的缓冲区大小。默认情况下，缓冲区限制为64KiB。
其余的参数被直接传递给loop.create_connection()。
python3.7新增：ssl_handshake_timeout参数。
coroutine asyncio.start_server(client_connected_cb,host=None,port=None,*,loop=None,limit=None,family=socket.AF_UNSPEC,flags=socket.AI_PASSIVE,sock=None,backlog=100,ssl=None,reuse_address=None,reuse_port=None,ssl_handshake_timeout=None,start_serving=True)
启动一个socket服务端。
client_connected_cb指定的回调函数，在新连接建立的时候被调用。该回调函数接收StreamReader和StreamWriter类的‘实例对’(reader,writer)作为两个参数。
client_connected_cb可以是普通的可调用函数，也可以是协程函数。如果是协程函数，那么会被自动封装为Task对象处理。
loop是可选参数，在此方法被某个协程await时能够自动确定。
limit限定返回的StreamReader实例使用的缓冲区大小。默认情况下，缓冲区限定值为64KiB。
其余的参数被直接传递给loop.create_server()。
python3.7新增：ssl_handshake_timeout和start_serving参数。
Unix Sockets
coroutine asyncio.open_unix_connection(path=None,*,loop=None,limit=None,ssl=None,sock=None,server_hostname=None,ssl_handshake_timeout=None)
创建一个Unix socket连接，并返回一对(reader,writer)对象。
与open_connection类似，只是运行在Unix sockets上。
可用于：Unix
python3.7新增：ssl_handshake_timeout参数。
python3.7修正：path参数可以为类path(path-like)对象
coroutine *asyncio.start_unix_server(client_connected_cb, path=None, , loop=None, limit=None, sock=None, backlog=100, ssl=None, ssl_handshake_timeout=None, start_serving=True)
启动一个Unix socket 服务端。
类似于start_server,只是运行在Unix sockets上。
可用于：Unix
python3.7新增：ssl_handshake_timeout参数。
python3.7修正：path参数可以为类path(path-like)对象
StreamReader
class asyncio.StreamReader
定义一个读取器对象，提供从IO数据流中读取数据的API。
不建议 直接实例化StreamReader对象。建议通过open_connection()或start_server()创建此类对象。
coroutine read(n=-1)
最多读取n字节数据。如果n未设置，或被设置为-1，则读取至EOF标志，并返回读到的所有字节。
如果在缓冲区仍为空时遇到EOF，则返回一个空的bytes对象。
coroutine readline()
读取一行(以\n为标志)。
如果在找到\n之前遇到EOF，则返回已读取到的数据段。
如果遇到EOF时内部缓冲区仍为空，则返回空的bytes对象。
coroutine readexactly(n)
精确读取n字节数据。
如果在尚未读够n字节时遇到EOF，则引发IncompleteReadError异常。已经读取的部分数据可以通过IncompleteReadError.partial属性获取。
coroutine readuntil(separator=b'\n')
从数据流中读取数据直到遇到separator。
如果执行成功，读到的数据和分隔符将从内部缓冲区里移除。返回的数据会在末尾包含分隔符。
如果读取数据的总量超过了配置的数据流缓冲区限制，则引发LimitOverrunError,数据会被留在内部缓冲区中，可以被再次读取。
如果在找到separator分隔符之前遇到EOF，则引发IncompleteReadError异常，内部缓冲区会被重置。IncompleteReadError.partial属性会包含部分separator。
python3.5.2新增。
at_eof()
如果缓冲区为空，且feed_eof()被调用，则返回True。
StreamWriter
class asyncio.StreamWriter
定义一个写入器对象，提供向IO数据流中写入数据的API。
不建议直接实例化StreamWriter对象，建议通过open_connection或start_server实例化对象。
can_writer_eof()
如果下层传输支持write_eof方法，则返回True,否则返回False。
write_eof()
在缓冲的写入数据被刷新后，关闭数据流的写入端。
transport
返回下层的asyncio传输。
get_extra_info(name,default=None)
访问可选的传输信息。
write(data)
向数据流中写入数据。
此方法不受流量控制的影响。write()应同drain()一同使用。
writelines()
向数据流中写入bytes列表(或任何的可迭代对象)。
此方法不受流量控制的影响。应与drain()一同使用。
coroutine drain()
等待恢复数据写入的时机。例如：
writer.write(data)
await writer.drain()
这是一个与底层IO输入缓冲区交互的流量控制方法。当缓冲区达到上限时，drain()阻塞，待到缓冲区回落到下限时，写操作可以被恢复。当不需要等待时，drain()会立即返回。
close()
关闭数据流。
is_closing()
如果数据流已经关闭或正在关闭，则返回True。
coroutine wait_closed()
保持等待，直到数据流关闭。
保持等待，直到底层连接被关闭，应该在close()后调用此方法。
Python3.7新增。
示例
利用Stream实现TCP回显客户端
import asyncio
async def tcp_echo_client(message):
reader, writer = await asyncio.open_connection(
'127.0.0.1', 8888)
print(f'Send: {message!r}')
writer.write(message.encode())
data = await reader.read(100)
print(f'Received: {data.decode()!r}')
print('Close the connection')
writer.close()
asyncio.run(tcp_echo_client('Hello World!'))
利用Stream实现TCP回显服务端
import asyncio
async def handle_echo(reader, writer):
data = await reader.read(100)
message = data.decode()
addr = writer.get_extra_info('peername')
print(f"Received {message!r} from {addr!r}")
print(f"Send: {message!r}")
writer.write(data)
await writer.drain()
print("Close the connection")
writer.close()
async def main():
server = await asyncio.start_server(
handle_echo, '127.0.0.1', 8888)
addr = server.sockets[0].getsockname()
print(f'Serving on {addr}')
async with server:
await server.serve_forever()
asyncio.run(main())
获取HTTP头
import asyncio
import urllib.parse
import sys
async def print_http_headers(url):
url = urllib.parse.urlsplit(url)
if url.scheme == 'https':
reader, writer = await asyncio.open_connection(
url.hostname, 443, ssl=True)
else:
reader, writer = await asyncio.open_connection(
url.hostname, 80)
query = (
f"HEAD {url.path or '/'} HTTP/1.0\r\n"
f"Host: {url.hostname}\r\n"
f"\r\n"
)
writer.write(query.encode('latin-1'))
while True:
line = await reader.readline()
if not line:
break
line = line.decode('latin1').rstrip()
if line:
print(f'HTTP header> {line}')
# Ignore the body, close the socket
writer.close()
url = sys.argv[1]
asyncio.run(print_http_headers(url))
用法：
python example.py http://example.com/path/page.html
或：
python example.py https://example.com/path/page.html
利用Stream注册等待数据的开放socket
import asyncio
import socket
async def wait_for_data():
# Get a reference to the current event loop because
# we want to access low-level APIs.
loop = asyncio.get_running_loop()
# Create a pair of connected sockets.
rsock, wsock = socket.socketpair()
# Register the open socket to wait for data.
reader, writer = await asyncio.open_connection(sock=rsock)
# Simulate the reception of data from the network
loop.call_soon(wsock.send, 'abc'.encode())
# Wait for data
data = await reader.read(100)
# Got data, we are done: close the socket
print("Received:", data.decode())
writer.close()
# Close the second socket
wsock.close()
asyncio.run(wait_for_data())
)
函数中缓冲的用途是什么？)
)
)
