Потоки
Исходный код: Lib/asyncio/streams.py
Потоки — это высокоуровневые примитивы, готовые к использованию с async/await, для работы с сетевыми соединениями. Потоки позволяют отправлять и получать данные без использования обратных вызовов, низкоуровневых протоколов и транспортов.
Ниже приведён пример TCP-клиента эхо-сервера, 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 для работы с потоками
Для создания потоков и работы с ними можно использовать следующие функции asyncio верхнего уровня:
-
async 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, ssl_shutdown_timeout=None, happy_eyeballs_delay=None, interleave=None) -
Установить сетевое соединение и вернуть пару объектов
(reader, writer).Возвращаемые объекты reader и writer являются экземплярами классов
StreamReaderиStreamWriter.Параметр limit задаёт ограничение размера буфера, используемое возвращаемым экземпляром
StreamReader. По умолчанию значение limit равно 64 КиБ.Остальные аргументы передаются непосредственно в
loop.create_connection().Примечание
Аргумент sock передаёт владение сокетом созданному объекту
StreamWriter. Чтобы закрыть сокет, вызовите его методclose().Изменено в версии 3.7: Добавлен параметр ssl_handshake_timeout.
Изменено в версии 3.8: Добавлены параметры happy_eyeballs_delay и interleave.
Изменено в версии 3.10: Удалён параметр loop.
Изменено в версии 3.11: Добавлен параметр ssl_shutdown_timeout.
-
async 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, keep_alive=None, ssl_handshake_timeout=None, ssl_shutdown_timeout=None, start_serving=True) -
Запустить сервер сокетов.
Функция обратного вызова client_connected_cb вызывается при установлении нового клиентского соединения. Она получает пару
(reader, writer)в качестве двух аргументов — экземпляры классовStreamReaderиStreamWriter.client_connected_cb может быть обычным вызываемым объектом или функцией-корутиной; если это функция-корутина, она будет автоматически запланирована как
Task.Параметр limit задаёт ограничение размера буфера, используемое возвращаемым экземпляром
StreamReader. По умолчанию значение limit равно 64 КиБ.Остальные аргументы передаются непосредственно в
loop.create_server().Примечание
Аргумент sock передаёт владение сокетом созданному серверу. Чтобы закрыть сокет, вызовите метод
close()сервера.Изменено в версии 3.7: Добавлены параметры ssl_handshake_timeout и start_serving.
Изменено в версии 3.10: Удалён параметр loop.
Изменено в версии 3.11: Добавлен параметр ssl_shutdown_timeout.
Изменено в версии 3.13: Добавлен параметр keep_alive.
Сокеты Unix
-
async asyncio.open_unix_connection(path=None, *, limit=None, ssl=None, sock=None, server_hostname=None, ssl_handshake_timeout=None, ssl_shutdown_timeout=None) -
Установить соединение через сокет Unix и вернуть пару объектов
(reader, writer).Аналогично
open_connection(), но работает с сокетами Unix.См. также документацию
loop.create_unix_connection().Примечание
Аргумент sock передаёт владение сокетом созданному объекту
StreamWriter. Чтобы закрыть сокет, вызовите его методclose().Доступность: Unix.
Изменено в версии 3.7: Добавлен параметр ssl_handshake_timeout. Теперь параметр path может принимать объект, подобный пути.
Изменено в версии 3.10: Удалён параметр loop.
Изменено в версии 3.11: Добавлен параметр ssl_shutdown_timeout.
-
async asyncio.start_unix_server(client_connected_cb, path=None, *, limit=None, sock=None, backlog=100, ssl=None, ssl_handshake_timeout=None, ssl_shutdown_timeout=None, start_serving=True, cleanup_socket=True) -
Запустить сервер сокета Unix.
Аналогично
start_server(), но работает с сокетами Unix.Если значение cleanup_socket равно true, сокет Unix будет автоматически удалён из файловой системы при закрытии сервера, если только после создания сервера сокет не был заменён.
См. также документацию
loop.create_unix_server().Примечание
Аргумент sock передаёт владение сокетом созданному серверу. Чтобы закрыть сокет, вызовите метод
close()сервера.Доступность: Unix.
Изменено в версии 3.7: Добавлены параметры ssl_handshake_timeout и start_serving. Теперь параметр path может принимать объект, подобный пути.
Изменено в версии 3.10: Удалён параметр loop.
Изменено в версии 3.11: Добавлен параметр ssl_shutdown_timeout.
Изменено в версии 3.13: Добавлен параметр cleanup_socket.
StreamReader
-
class asyncio.StreamReader -
Представляет объект для чтения, предоставляющий API для чтения данных из потока ввода-вывода. Будучи асинхронным итерируемым объектом, он поддерживает инструкцию
async for.Не рекомендуется создавать объекты StreamReader напрямую; вместо этого используйте
open_connection()иstart_server().-
feed_eof() -
Сообщить о достижении EOF.
-
async read(n=-1) -
Прочитать из потока не более n байт.
Если n не задано или равно
-1, читать до EOF, а затем вернуть все прочитанные данные типаbytes. Если получен EOF и внутренний буфер пуст, вернуть пустой объектbytes.Если n равно
0, немедленно вернуть пустой объектbytes.Если n положительно, вернуть не более n доступных
bytes, как только во внутреннем буфере окажется хотя бы 1 байт. Если EOF получен до чтения хотя бы одного байта, вернуть пустой объектbytes.
-
async readline() -
Прочитать одну строку, где «строка» — это последовательность байтов, заканчивающаяся на
\n.Если получен EOF и
\nне найден, метод возвращает частично прочитанные данные.Если получен EOF и внутренний буфер пуст, вернуть пустой объект
bytes.
-
async readexactly(n) -
Прочитать ровно n байт.
Вызвать исключение
IncompleteReadError, если EOF достигнут до того, как удалось прочитать n байт. Используйте атрибутIncompleteReadError.partial, чтобы получить частично прочитанные данные.
-
async readuntil(separator=b'\n') -
Читать данные из потока до обнаружения separator.
При успешном выполнении данные и разделитель удаляются из внутреннего буфера (потребляются). Возвращаемые данные включают разделитель в конце.
Если объём прочитанных данных превышает заданное ограничение потока, возбуждается исключение
LimitOverrunError, а данные остаются во внутреннем буфере и могут быть прочитаны повторно.Если EOF достигнут до обнаружения разделителя целиком, возбуждается исключение
IncompleteReadError, а внутренний буфер сбрасывается. АтрибутIncompleteReadError.partialможет содержать часть разделителя.separator также может быть кортежем разделителей. В этом случае возвращаемое значение будет самым коротким из возможных, заканчивающимся на любой из разделителей. Для целей исключения
LimitOverrunErrorсовпавшим считается самый короткий из возможных разделителей.Добавлено в версии 3.5.2.
Изменено в версии 3.13: Теперь параметр separator может быть
tupleразделителей.
-
at_eof() -
Вернуть
True, если буфер пуст и был вызванfeed_eof().
-
StreamWriter
-
class asyncio.StreamWriter -
Представляет объект для записи, предоставляющий API для записи данных в поток ввода-вывода.
Не рекомендуется создавать объекты StreamWriter напрямую; вместо этого используйте
open_connection()иstart_server().-
write(data) -
Метод пытается немедленно записать data в базовый сокет. Если это не удаётся, данные помещаются во внутренний буфер записи и остаются там до возможности отправки.
Буфер data должен быть объектом bytes, bytearray или одномерным объектом memoryview с непрерывным расположением в памяти в стиле C.
Метод следует использовать вместе с методом
drain():stream.write(data) await stream.drain()
-
writelines(data) -
Метод немедленно записывает список (или любой итерируемый объект) байтов в базовый сокет. Если это не удаётся, данные помещаются во внутренний буфер записи и остаются там до возможности отправки.
Метод следует использовать вместе с методом
drain():stream.writelines(lines) await stream.drain()
-
close() -
Метод закрывает поток и базовый сокет.
Метод рекомендуется, но не обязательно использовать вместе с методом
wait_closed():stream.close() await stream.wait_closed()
-
can_write_eof() -
Вернуть
True, если базовый транспорт поддерживает методwrite_eof(), иFalseв противном случае.
-
write_eof() -
Закрыть поток для записи после сброса буферизованных данных записи.
-
transport -
Вернуть базовый транспорт asyncio.
-
get_extra_info(name, default=None) -
Получить дополнительные сведения о транспорте; подробности см. в
BaseTransport.get_extra_info().
-
async drain() -
Дождаться момента, когда можно будет продолжить запись в поток. Пример:
writer.write(data) await writer.drain()
Это метод управления потоком данных, взаимодействующий с базовым буфером записи ввода-вывода. Когда размер буфера достигает верхнего порогового значения, drain() блокируется, пока размер буфера не уменьшится до нижнего порогового значения и запись не сможет возобновиться. Если ожидать нечего,
drain()немедленно возвращает управление.
-
async start_tls(sslcontext, *, server_hostname=None, ssl_handshake_timeout=None, ssl_shutdown_timeout=None) -
Перевести существующее соединение на основе потока на TLS.
Параметры:
-
sslcontext: настроенный экземпляр
SSLContext. - server_hostname: задаёт или переопределяет имя узла, с которым будет сравниваться сертификат целевого сервера.
-
ssl_handshake_timeout — время в секундах ожидания завершения TLS-рукопожатия до прерывания соединения. Если значение
None(по умолчанию), используется60.0секунд. -
ssl_shutdown_timeout — время в секундах ожидания завершения отключения SSL до прерывания соединения. Если значение
None(по умолчанию), используется30.0секунд.
Добавлено в версии 3.11.
Изменено в версии 3.12: Добавлен параметр ssl_shutdown_timeout.
-
sslcontext: настроенный экземпляр
-
is_closing() -
Вернуть
True, если поток закрыт или находится в процессе закрытия.Добавлено в версии 3.7.
-
async wait_closed() -
Дождаться закрытия потока.
Этот метод следует вызвать после
close(), чтобы дождаться закрытия базового соединения и убедиться, что все данные сброшены, прежде чем, например, завершить программу.Добавлено в версии 3.7.
-
Примеры
TCP-клиент эхо-сервера с использованием потоков
TCP-клиент эхо-сервера с использованием функции 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())
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
В примере Протокол TCP-клиента эхо-сервера используется низкоуровневый метод loop.create_connection().
TCP-сервер эхо-сервера с использованием потоков
TCP-сервер эхо-сервера с использованием функции 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
В примере Протокол TCP-сервера эхо-сервера используется метод loop.create_server().
Получение HTTP-заголовков
Простой пример получения HTTP-заголовков 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
Ожидание данных в открытом сокете с использованием потоков
Корутина, ожидающая получения данных сокетом с использованием функции 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
В примере ожидания данных в открытом сокете с использованием протокола используются низкоуровневый протокол и метод loop.create_connection().
В примере отслеживания событий чтения файлового дескриптора используется низкоуровневый метод loop.add_reader() для отслеживания файлового дескриптора.
© 2001–2025 Python Software Foundation
Licensed under the PSF License.
https://docs.python.org/3.13/library/asyncio-stream.html