Python異步之非阻塞流如何使用

今天小編給大家分享一下Python異步之非阻塞流如何使用的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

1. 異步流

asyncio 的一個主要好處是能夠使用非阻塞流。

Asyncio 提供非阻塞 I/O 套接字編程。這是通過流提供的。

可以打開提供對流寫入器和流寫入器的訪問的套接字。然后可以使用協同程序從流中寫入和讀取數據，并在適當的時候暫停。完成后，可以關閉套接字。

異步流功能是低級的，這意味著必須手動實現所需的任何協議。

這可能包括常見的 Web 協議，例如：

• 用于與 Web 服務器交互的 HTTP 或 HTTPS

• 用于與電子郵件服務器交互的 SMTP

• 用于與文件服務器交互的 FTP。

這些流還可用于創建服務器以使用標準協議處理請求，或開發您自己的特定于應用程序的協議。

現在我們知道什么是異步流，讓我們看看如何使用它們。

2. 如何打開連接

可以使用 asyncio.open_connection() 函數打開 asyncio TCP 客戶端套接字連接。

這是一個必須等待的協程，一旦套接字連接打開就會返回。

該函數返回用于與套接字交互的 StreamReader 和 StreamWriter 對象。

...
# open a connection
reader, writer = await asyncio.open_connection(...)

asyncio.open_connection() 函數采用許多參數來配置套接字連接。兩個必需的參數是主機和端口。

host 是一個字符串，指定要連接的服務器，例如域名或 IP 地址。

port為socket端口號，如HTTP服務器為80，HTTPS服務器為443，SMTP為23等。

...
# open a connection to an http server
reader, writer = await asyncio.open_connection('www.google.com', 80)

通過 SSL 協議支持加密套接字連接。最常見的例子可能是正在取代 HTTP 的 HTTPS。這可以通過將“ssl”參數設置為 True 來實現。

...
# open a connection to an https server
reader, writer = await asyncio.open_connection('www.google.com', 443, ssl=True)

3. 如何啟動服務器

可以使用 asyncio.start_server() 函數打開 asyncio TCP 服務器套接字。這是一個必須等待的協程。

該函數返回一個代表正在運行的服務器的 asyncio.Server 對象。

...
# start a tcp server
server = await asyncio.start_server(...)

三個必需的參數是回調函數、主機和端口。回調函數是一個由名稱指定的自定義函數，每次客戶端連接到服務器時都會調用該函數。

主機是客戶端將指定連接的域名或 IP 地址。端口是接收連接的套接字端口號，例如 21 用于 FTP 或 80 用于 HTTP。

# handle connections
async def handler(reader, writer):
	# ...
...
# start a server to receive http connections
server = await asyncio.start_server(handler, '127.0.0.1', 80)

4. 如何使用 StreamWriter 寫入數據

我們可以使用 asyncio.StreamWriter 將數據寫入套接字。數據以字節形式寫入。可以使用 write() 方法將字節數據寫入套接字。

...
# write byte data
writer.write(byte_data)

或者，可以使用 writelines() 方法寫入組織成列表或可迭代的多“行”字節數據。

...
# write lines of byte data
writer.writelines(byte_lines)

寫入數據塊或掛起調用協程的方法都沒有。寫入字節數據后，最好通過 drain() 方法清空套接字。這是一個Coroutine，將暫停呼叫者，直到傳輸字節并準備好插座為止。

...
# write byte data
writer.write(byte_data)
# wait for data to be transmitted
await writer.drain()

5. 如何使用 StreamReader 讀取數據

我們可以使用 asyncio.StreamReader 從套接字讀取數據。數據以字節格式讀取，因此字符串在使用前可能需要進行編碼。所有讀取方法都是必須等待的協程。

可以通過 read() 方法讀取任意數量的字節，該方法將一直讀取到文件末尾 (EOF)。

...
# read byte data
byte_data = await reader.read()

此外，可以通過“n”參數指定要讀取的字節數。如果您知道下一個響應的預期字節數，這可能會有所幫助。

...
# read byte data
byte_data = await reader.read(n=100)

可以使用 readline() 方法讀取單行數據。這將返回字節，直到遇到換行符“\n”或 EOF。

這在閱讀使用文本行操作的標準協議時很有用。

...
# read a line data
byte_line = await reader.readline()

此外，還有一個 readexactly() 方法來讀取確切數量的字節，否則會引發異常，還有一個 readuntil() 方法將讀取字節，直到讀取字節形式的指定字符。

6. 如何關閉連接

可以通過 asyncio.StreamWriter 關閉套接字。可以調用 close() 方法來關閉套接字。此方法不會阻塞。

...
# close the socket
writer.close()

雖然 close() 方法不會阻塞，但我們可以等待套接字完全關閉后再繼續。這可以通過 wait_closed() 方法來實現。這是一個可以等待的協程。

...
# close the socket
writer.close()
# wait for the socket to close
await writer.wait_closed()

我們可以通過 is_closing() 方法檢查套接字是否已經關閉或正在關閉。

...
# check if the socket is closed or closing
if writer.is_closing():
	# ...

以上就是“Python異步之非阻塞流如何使用”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學習更多的知識，請關注億速云行業資訊頻道。