Python 使用asyncio编写简单的socket客户端/服务器

在本文中，我们将介绍如何使用Python的asyncio模块编写一个简单的socket客户端和服务器。asyncio是Python 3.4版本引入的一个异步I/O框架，它提供了编写高效、可扩展的协程程序的工具。

引言

在现代网络应用中，很多情况下需要进行并发处理，而传统的同步阻塞式I/O模型很难满足这一需求。asyncio通过协程（Coroutines）的方式解决了这个问题，使得编写高性能的并发程序变得更加容易。

Python的socket模块提供了创建网络应用程序所需的底层API。我们将使用asyncio结合socket模块，来实现一个简单的socket客户端和服务器。

客户端

首先，我们来编写一个简单的socket客户端。该客户端将连接到指定的服务器并发送一条消息。

import asyncio

async def tcp_client(message):
    reader, writer = await asyncio.open_connection('localhost', 8888)

    print(f'Send: {message}')
    writer.write(message.encode())

    data = await reader.read(100)
    print(f'Received: {data.decode()}')

    writer.close()

asyncio.run(tcp_client('Hello, server!'))

在上述代码中，我们使用了asyncio.open_connection()来创建一个网络连接，并返回一个reader和一个writer对象。我们使用writer对象将消息发送给服务器。

然后，我们使用await关键字来等待服务器的响应。一旦我们收到来自服务器的响应，我们将其打印出来。

最后，我们使用writer.close()关闭连接。

服务器

接下来，我们编写一个简单的socket服务器。该服务器将接收客户端发送的消息，并将其回传给客户端。

import asyncio

async def handle_client(reader, writer):
    data = await reader.read(100)
    message = data.decode()

    addr = writer.get_extra_info('peername')

    print(f'Received {message} from {addr!r}')

    writer.write(data)
    await writer.drain()

    print(f'Send {message!r} back to {addr!r}')

    writer.close()

async def main():
    server = await asyncio.start_server(
        handle_client, 'localhost', 8888)

    addr = server.sockets[0].getsockname()
    print(f'Serving on {addr}')

    async with server:
        await server.serve_forever()

asyncio.run(main())

在上述代码中，我们使用了asyncio.start_server()来创建一个socket服务器。我们传入一个处理函数handle_client作为参数，这个函数将在每个客户端连接到服务器时被调用。

在handle_client函数中，我们首先读取客户端发送的消息，并将其打印出来。然后，我们将消息原样回传给客户端。

最后，我们使用writer.close()关闭连接。

运行和测试

为了运行我们的socket客户端和服务器，我们需要分别在不同的终端窗口中运行它们。

以服务器为例，我们可以在一个终端窗口中运行以下命令：

python server.py

然后在另一个终端窗口中运行以下命令来启动客户端：

python client.py

总结

在本文中，我们使用Python的asyncio模块结合socket模块，编写了一个简单的socket客户端和服务器。通过使用协程和异步I/O，我们可以轻松地实现高效、可扩展的并发网络应用程序。希望本文对你了解asyncio和socket编程有所帮助。如果你想了解更多关于asyncio的内容，推荐阅读官方文档。