如何实现在Python异步环境中进行UDP通信_通过create_datagram_endpoint实现

云芳同学_8056

云芳同学_8056

2026-04-28

189人浏览

原创

asyncio.create_datagram_endpoint 不能直接 await 是因为它返回协程对象,必须用 await 驱动执行,否则静默卡住;它底层调用 socket 并注册到事件循环,dns 解析等耗时操作在此 await 阶段完成。

如何实现在python异步环境中进行udp通信_通过create_datagram_endpoint实现

asyncio.create_datagram_endpoint 为什么不能直接 await?

因为 create_datagram_endpoint 返回的是一个协程对象,不是可等待的“完成态”,必须用 await 驱动它执行,否则会卡在未调度状态——常见错误是漏掉 await,结果程序静默卡住,连异常都不抛。

它底层调用系统 socket 接口并注册到事件循环,耗时操作(如地址解析、绑定端口)都在 await 期间完成。如果传入的 remote_addr 是域名,DNS 解析也在此阶段同步阻塞(除非你提前用 loop.getaddrinfo 异步解析好)。

  • 必须搭配 async with 或显式 await loop.create_datagram_endpoint(...) 使用
  • 不支持 ssl=True:UDP 本身无连接、无握手,create_datagram_endpoint 不提供 TLS 封装能力
  • 若绑定 0.0.0.0:0,系统分配临时端口,需从返回的 transport.get_extra_info('sockname') 中读取实际端口

如何正确实现 UDP 客户端发送 + 接收逻辑?

UDP 是无连接的,但 asyncio 的 create_datagram_endpoint 仍需指定协议类(继承 asyncio.DatagramProtocol),接收逻辑全靠重写 datagram_received 方法——它不是回调函数,而是由 transport 在数据到达时自动调用,且**不在用户协程栈中执行**。

这意味着:你在 datagram_received 里不能直接 await 协程(会报 "not inside async function"),必须用 loop.create_task() 或 loop.call_soon_threadsafe() 转交。

Li Python Sec Check
Li Python Sec Check

Python 安全规范检查工具:基于 CloudBase 规范、腾讯安全指南,LLM 智能分析(默认禁用,优先本地执行)

下载
class EchoClientProtocol(asyncio.DatagramProtocol):
    def __init__(self, message, on_con_lost):
        self.message = message
        self.on_con_lost = on_con_lost

    def connection_made(self, transport):
        self.transport = transport
        self.transport.sendto(self.message.encode())

    def datagram_received(self, data, addr):
        print(f"Received: {data.decode()}")
        self.transport.close()

    def error_received(self, exc):
        print('Error received:', exc)

    def connection_lost(self, exc):
        self.on_con_lost.set_result(True)
  • 发送必须在 connection_made 中触发,不能在 __init__ 里 —— 此时 transport 还没就绪
  • datagram_received 和 error_received 可能被并发调用,注意共享状态的线程安全(比如用 asyncio.Lock 或原子操作)
  • 客户端通常不长期监听,收到响应后调用 transport.close() 即可;服务端则应保持 transport 开放

UDP 服务端如何避免丢包和资源泄漏?

asyncio 的 UDP transport 默认使用系统 UDP 缓冲区,一旦接收速度超过处理速度,内核缓冲区满就会静默丢包——这跟 TCP 的流控完全不同,没有任何重传或通知机制。

根本解法不是加大 recv buffer(SO_RCVBUF),而是确保 datagram_received 尽可能轻量,并把实际业务逻辑异步派发出去。同时,transport 没有内置超时,必须自己用 loop.call_later 管理空闲连接(虽然 UDP 本无连接概念,但你可以按客户端 IP:port 维护会话状态)。

  • 不要在 datagram_received 中做文件 I/O、HTTP 请求、数据库查询等阻塞操作
  • 用 transport.get_extra_info('peername') 获取来源地址,可用于限速或黑白名单
  • 服务端不调用 transport.close(),除非明确要下线;否则应让 event loop 管理生命周期
  • 若需高吞吐,考虑用 socket.SO_REUSEPORT(Linux/macOS)启动多个 worker 进程分担负载

为什么 recvfrom 不会阻塞,但 asyncio 里还是可能卡住?

因为 asyncio 的 transport 底层仍依赖 select/epoll/kqueue 等 I/O 多路复用机制,而 UDP socket 的就绪判断只看内核接收缓冲区是否有数据。如果缓冲区为空,事件循环会跳过该 socket;但如果缓冲区一直有数据(比如攻击者持续发包),而你的 datagram_received 处理太慢,就会积压、最终溢出丢包——此时现象是“看起来没收到新包”,实则是旧包还没来得及处理。

  • 可通过 ss -u -i(Linux)查看 UDP socket 的 rcvbuf 使用量和丢包数(skmem_r, drop 字段)
  • Python 层无法直接获取当前内核缓冲区长度,但可用 transport.get_extra_info('socket').getsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_RCVBUF) 查配置值
  • 真正关键的不是缓冲区大小,而是 datagram_received 的平均处理耗时是否稳定低于数据到达间隔
UDP 在 asyncio 中没有“连接管理”概念,所有状态都要自己维护;create_datagram_endpoint 提供的是单向传输通道,收发逻辑分离且执行上下文不同——这点最容易被当成普通同步 socket 去用,然后陷入难以复现的丢包或死锁。

Python免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 Python 的核心概念和高级技巧!

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

python

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
python打包成可执行文件
python打包成可执行文件

本专题为大家带来python打包成可执行文件相关的文章,大家可以免费的下载体验。

2023.07.20

1691

4

python能做什么
python能做什么

python能做的有:可用于开发基于控制台的应用程序、多媒体部分开发、用于开发基于Web的应用程序、使用python处理数据、系统编程等等。本专题为大家提供python相关的各种文章、以及下载和课程。

2023.07.25

4244

7

format在python中的用法
format在python中的用法

Python中的format是一种字符串格式化方法,用于将变量或值插入到字符串中的占位符位置。通过format方法,我们可以动态地构建字符串,使其包含不同值。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.07.31

1689

3

python教程
python教程

Python已成为一门网红语言,即使是在非编程开发者当中,也掀起了一股学习的热潮。本专题为大家带来python教程的相关文章,大家可以免费体验学习。

2023.08.03

24737

23

python环境变量的配置
python环境变量的配置

Python是一种流行的编程语言,被广泛用于软件开发、数据分析和科学计算等领域。在安装Python之后,我们需要配置环境变量,以便在任何位置都能够访问Python的可执行文件。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

3027

5

python eval
python eval

eval函数是Python中一个非常强大的函数,它可以将字符串作为Python代码进行执行,实现动态编程的效果。然而,由于其潜在的安全风险和性能问题,需要谨慎使用。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

3047

5

scratch和python区别
scratch和python区别

scratch和python的区别:1、scratch是一种专为初学者设计的图形化编程语言,python是一种文本编程语言;2、scratch使用的是基于积木的编程语法,python采用更加传统的文本编程语法等等。本专题为大家提供scratch和python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

1163

5

python合并两个列表
python合并两个列表

Python是一种强大的编程语言,具有许多方便的功能和工具。在Python中,有多种方法可以合并两个列表。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.10

596

4

python是前端还是后端
python是前端还是后端

Python属于前端也属于后端,其灵活性和丰富的生态系统使得开发人员能够在不同的领域中灵活运用。本专题为大家提供python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

2363

5

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程