一步一步学习和开发Python异步Socket程序（一）_python async sockett

引言

        以往在 socket 程序开发中，一直使用 Python 的 socket 库进行编程。为了提高编程效率和运行效率，对程序进行了重构，准备用异步 io 库替换原来的socket库。为此，在官网例子的基础上，结合具体的需求，逐步对其修改形成自己的异步 socket 程序。这里将整个过程写下来，供有需要的开发者参考。

基础资料

        我们所依据的是官网手册中给出的例子，相关链接是：https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/asyncio-stream.html#examples 该网页给出了两个例子，一个是客户端，另一个是服务端。其功能是服务端将接收到的客户端消息再发还给客户端。这两个程序的功能和结构都比较简单，其中客户端程序是：

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!'))
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        服务端程序是：

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())
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        除了加了几个空行，以符合 PEP8 的规定以外，这两个程序完全是从官网复制来的，未做其他修改。
        集成开发环境使用的是Pycharm。运行以后，客户端的结果显示是：

Send: 'Hello World!'
Received: 'Hello World!'
Close the connection

Process finished with exit code 0
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        服务端显示的运行结果为：

Serving on ('127.0.0.1', 8888)
Received 'Hello World!' from ('127.0.0.1', 50557)
Send: 'Hello World!'
Close the connection
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需求

        我们要在上述程序的基础上，修改服务端程序，实现如下需求：
        1. 服务端的 socket 程序部分（简称socket程序）能够同时服务于多个客户端的连接；
        2. 客户端和服务端都能保持长时间连接和数据收发；
        3. 服务端的 socket 程序不处理接收到的数据，而是通过其他模块（简称处理模块）的接收队列转发后处理；
        4. 处理结果通过另一个队列发送到 socket 程序，socket 程序检查标识，转发到相应连接客户端；
        5. 处理模块可以集中处理来自多个 socket 实例的数据，并能够按照原有路由将处理结果发回，
        下面的两篇博文中，将对上述官网中的程序逐步做出修改，最终满足这些需求。