Потоки
Исходный код: Lib/asyncio/streams.py
Потоки — это высокоуровневые асинхронные/ожидающие примитивы для работы с сетевыми подключениями. Потоки позволяют отправлять и получать данные без использования обратных вызовов или низкоуровневых протоколов и транспортных средств.
Вот пример TCP-клиента с эхом, написанного с использованием потоков asyncio:
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())
await writer.drain()
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!'))
См. также раздел Примеры ниже.
Функции потоков
Следующие функции asyncio верхнего уровня могут использоваться для создания и работы с потоками:
-
coroutine asyncio.open_connection(host=None, port=None, *, limit=None, ssl=None, family=0, proto=0, flags=0, sock=None, local_addr=None, server_hostname=None, ssl_handshake_timeout=None, happy_eyeballs_delay=None, interleave=None) -
Установить сетевое соединение и вернуть пару
(reader, writer)объектов.Возвращаемые объекты reader и writer являются экземплярами классов
StreamReaderиStreamWriter.limit определяет предел размера буфера, используемый экземпляром возвращаемого
StreamReader. По умолчанию limit установлен в 64 КБ.Остальные аргументы передаются непосредственно в
loop.create_connection().Примечание
Аргумент sock передает право владения сокетом созданному
StreamWriter. Для закрытия сокета вызовите его методclose().Изменено в версии 3.7: Добавлен параметр ssl_handshake_timeout.
Добавлен в версии 3.8: Добавлены параметры happy_eyeballs_delay и interleave.
Изменено в версии 3.10: Устранён параметр loop.
-
coroutine asyncio.start_server(client_connected_cb, host=None, port=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) -
Запустить сервер сокетов.
Обратный вызов client_connected_cb вызывается всякий раз, когда устанавливается новое подключение клиента. Он получает пару
(reader, writer)в качестве двух аргументов, экземпляры классовStreamReaderиStreamWriter.client_connected_cb может быть обычным вызываемым объектом или функцией-генератором; если это функция-генератор, она будет автоматически запланирована как
Task.limit определяет предел размера буфера, используемый экземпляром возвращаемого
StreamReader. По умолчанию limit установлен в 64 КБ.Остальные аргументы передаются непосредственно в
loop.create_server().Примечание
Аргумент sock передает право владения сокетом созданному серверу. Для закрытия сокета вызовите метод закрытия сервера
close().Изменено в версии 3.7: Добавлены параметры ssl_handshake_timeout и start_serving.
Изменено в версии 3.10: Устранён параметр loop.
Сокеты Unix
-
coroutine asyncio.open_unix_connection(path=None, *, limit=None, ssl=None, sock=None, server_hostname=None, ssl_handshake_timeout=None) -
Установить соединение с сокетом Unix и вернуть пару
(reader, writer).Аналогично
open_connection(), но работает с сокетами Unix.См. также документацию по
loop.create_unix_connection().Примечание
Аргумент sock передает право владения сокетом созданному
StreamWriter. Для закрытия сокета вызовите его методclose().Доступность: Unix.
Изменено в версии 3.7: Добавлен параметр ssl_handshake_timeout. Параметр path теперь может быть объектом, подобным пути
Изменено в версии 3.10: Устранён параметр loop.
-
coroutine asyncio.start_unix_server(client_connected_cb, path=None, *, limit=None, sock=None, backlog=100, ssl=None, ssl_handshake_timeout=None, start_serving=True) -
Запустить сервер сокетов Unix.
Аналогично
start_server(), но работает с сокетами Unix.См. также документацию по
loop.create_unix_server().Примечание
Аргумент sock передает право владения сокетом созданному серверу. Для закрытия сокета вызовите метод закрытия сервера
close().Доступность: Unix.
Изменено в версии 3.7: Добавлены параметры ssl_handshake_timeout и start_serving. Параметр path теперь может быть объектом, подобным пути.
Изменено в версии 3.10: Устранён параметр loop.
StreamReader
-
class asyncio.StreamReader -
Представляет объект-читатель, предоставляющий API для чтения данных из потока ввода-вывода. Как асинхронный итерируемый объект, этот объект поддерживает оператор
async for.Не рекомендуется создавать объекты StreamReader напрямую; используйте вместо этого
open_connection()иstart_server().-
coroutine read(n=- 1) -
Считывает до n байтов из потока.
Если n не указано или установлено в значение
-1, считывает до конца потока (EOF), а затем возвращает все прочитанныеbytes. Если EOF получен, а внутренний буфер пуст, возвращает пустой объектbytes.Если n имеет значение
0, немедленно возвращает пустой объектbytes.Если n положительно, возвращает не более n доступных
bytesкак только в внутреннем буфере будет доступен хотя бы 1 байт. Если EOF получен до считывания любого байта, возвращает пустой объектbytes.
-
coroutine readline() -
Считывает одну строку, где «строка» — это последовательность байтов, заканчивающаяся
\n.Если получен EOF и
\nне был найден, метод возвращает частично прочитанные данные.Если получен EOF, а внутренний буфер пуст, возвращает пустой объект
bytes.
-
coroutine readexactly(n) -
Считывает ровно n байтов.
Вызовет исключение
IncompleteReadError, если EOF будет достигнут до того, как будет прочитано n байтов. Используйте атрибутIncompleteReadError.partialдля получения частично прочитанных данных.
-
coroutine readuntil(separator=b'\n') -
Считывает данные из потока до тех пор, пока не будет найден separator.
При успешном завершении данные и разделитель будут удалены из внутреннего буфера (потреблены). Возвращаемые данные будут включать разделитель в конце.
Если объём прочитанных данных превышает настроенный предел потока, возникает исключение
LimitOverrunError, данные остаются во внутреннем буфере и могут быть прочитаны снова.Если EOF достигнут до того, как будет найден полный разделитель, возникает исключение
IncompleteReadError, и внутренний буфер сбрасывается. АтрибутIncompleteReadError.partialможет содержать часть разделителя.New in version 3.5.2.
-
at_eof() -
Возвращает
Trueесли буфер пуст и был вызванfeed_eof().
-
StreamWriter
-
class asyncio.StreamWriter -
Представляет объект-писатель, предоставляющий API для записи данных в поток ввода-вывода.
Не рекомендуется создавать объекты StreamWriter напрямую; используйте вместо этого
open_connection()иstart_server().-
write(data) -
Метод пытается немедленно записать data в базовый сокет. Если это не удаётся, данные помещаются в внутренний буфер записи до тех пор, пока не смогут быть отправлены.
Метод следует использовать вместе с методом
drain():stream.write(data) await stream.drain()
-
writelines(data) -
Метод записывает список (или любой итерируемый объект) байтов в базовый сокет немедленно. Если это не удаётся, данные помещаются в внутренний буфер записи до тех пор, пока не смогут быть отправлены.
Метод следует использовать вместе с методом
drain():stream.writelines(lines) await stream.drain()
-
close() -
Закрывает поток и базовый сокет.
Метод следует использовать, хотя это не обязательно, вместе с методом
wait_closed():stream.close() await stream.wait_closed()
-
can_write_eof() -
Возвращает
Trueесли базовый транспорт поддерживает методwrite_eof(),Falseв противном случае.
-
write_eof() -
Закрывает пишущую часть потока после сброса буферизованных данных записи.
-
transport -
Возвращает базовый транспорт asyncio.
-
get_extra_info(name, default=None) -
Доступ к дополнительной информации о транспорте; см.
BaseTransport.get_extra_info()для получения подробной информации.
-
coroutine drain() -
Ожидает, пока будет уместно продолжить запись в поток. Пример:
writer.write(data) await writer.drain()
Это метод управления потоком, взаимодействующий с базовым буфером записи IO. Когда размер буфера достигает высокого порогового значения, drain() блокируется, пока размер буфера не уменьшится до низкого порогового значения, и запись может быть возобновлена. Если ждать нечего,
drain()возвращает значение немедленно.
-
is_closing() -
Возвращает
Trueесли поток закрыт или находится в процессе закрытия.New in version 3.7.
-
coroutine wait_closed() -
Ожидает закрытия потока.
Следует вызывать после
close()для ожидания закрытия базового подключения, гарантируя, что все данные будут отправлены, например, перед завершением программы.New in version 3.7.
-
Примеры
Клиент эхо-сервера TCP с использованием потоков
Клиент эхо-сервера TCP, использующий функцию asyncio.open_connection():
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!'))
См. также
Пример клиента эхо-сервера TCP использует низкоуровневый метод loop.create_connection().
Сервер эхо-сервера TCP с использованием потоков
Сервер эхо-сервера TCP, использующий функцию asyncio.start_server():
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()
await writer.wait_closed()
async def main():
server = await asyncio.start_server(
handle_echo, '127.0.0.1', 8888)
addrs = ', '.join(str(sock.getsockname()) for sock in server.sockets)
print(f'Serving on {addrs}')
async with server:
await server.serve_forever()
asyncio.run(main())
См. также
Пример сервера эхо-сервера TCP использует метод loop.create_server().
Получение заголовков HTTP
Простой пример запроса заголовков HTTP для URL, переданного в командной строке:
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()
await writer.wait_closed()
url = sys.argv[1]
asyncio.run(print_http_headers(url))
Использование:
python example.py http://example.com/path/page.html
или с HTTPS:
python example.py https://example.com/path/page.html
Регистрация открытого сокета для ожидания данных с помощью потоков
Корутина, ожидающая данных от сокета, используя функцию open_connection():
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()
await writer.wait_closed()
# Close the second socket
wsock.close()
asyncio.run(wait_for_data())
См. также
Пример регистрации открытого сокета для ожидания данных с помощью протокола использует низкоуровневый протокол и метод loop.create_connection().
Пример отслеживания дескриптора файла на события чтения использует низкоуровневый метод loop.add_reader() для отслеживания дескриптора файла.
© 2001–2023 Python Software Foundation
Licensed under the PSF License.
https://docs.python.org/3.10/library/asyncio-stream.html