Python 비동기 비차단 스트림을 사용하는 방법

1. 비동기 스트림

asyncio의 주요 이점 중 하나는 비차단 스트림을 사용할 수 있다는 것입니다.

Asyncio는 비차단 I/O 소켓 프로그래밍을 제공합니다. 이는 스트림을 통해 제공됩니다.

스트림 작성자 및 스트림 작성자에 대한 액세스를 제공하는 소켓을 열 수 있습니다. 코루틴을 사용하여 스트림에서 데이터를 쓰고 읽고 적절한 경우 일시 중지합니다. 완료되면 소켓을 닫을 수 있습니다.

비동기 스트리밍 기능은 낮은 수준이므로 필요한 모든 프로토콜을 수동으로 구현해야 합니다.

여기에는 다음과 같은 일반적인 웹 프로토콜이 포함될 수 있습니다.

• 웹 서버와 상호 작용하기 위한 HTTP 또는 HTTPS

• 이메일 서버와 상호 작용하기 위한 SMTP

• 파일 서버 FTP와 상호 작용하기 위한 SMTP.

이러한 스트림은 표준 프로토콜을 사용하여 요청을 처리하기 위한 서버를 생성하거나 고유한 애플리케이션별 프로토콜을 개발하는 데에도 사용할 수 있습니다.

이제 비동기 스트림이 무엇인지 알았으니 사용 방법을 살펴보겠습니다.

2. 연결을 여는 방법

asyncio.open_connection() 함수를 사용하여 asyncio TCP 클라이언트 소켓 연결을 열 수 있습니다.

소켓 연결이 열리면 기다렸다가 반환해야 하는 코루틴입니다.

이 함수는 소켓과 상호 작용하기 위해 StreamReader 및 StreamWriter 개체를 반환합니다.

...
# open a connection
reader, writer = await asyncio.open_connection(...)

asyncio.open_connection() 함수에는 소켓 연결을 구성하는 데 사용할 수 있는 여러 매개변수가 있습니다.. 두 가지 필수 매개변수는 호스트와 포트입니다.

host는 도메인 이름이나 IP 주소 등 연결할 서버를 지정하는 문자열입니다.

port는 소켓 포트 번호입니다(예: HTTP 서버의 경우 80, HTTPS 서버의 경우 443, SMTP의 경우 23).

...
# open a connection to an http server
reader, writer = await asyncio.open_connection('www.google.com', 80)

SSL 프로토콜을 통해 암호화된 소켓 연결을 지원합니다. 아마도 가장 일반적인 예는 HTTP를 대체하는 HTTPS일 것입니다. 이는 "ssl" 매개변수를 True로 설정하여 달성할 수 있습니다.

...
# open a connection to an https server
reader, writer = await asyncio.open_connection('www.google.com', 443, ssl=True)

3. 서버 시작 방법

asyncio.start_server() 함수를 사용하여 asyncio TCP 서버 소켓을 열 수 있습니다. 기다려야 하는 코루틴입니다.

이 함수는 실행 중인 서버를 나타내는 asyncio.Server 개체를 반환합니다.

...
# start a tcp server
server = await asyncio.start_server(...)

세 가지 필수 매개변수는 콜백 함수, 호스트 및 포트입니다. 클라이언트가 서버에 연결되면 명명된 사용자 정의 함수인 콜백 함수가 호출됩니다.

Host는 클라이언트가 연결을 위해 지정하는 도메인 이름 또는 IP 주소입니다. FTP에서 사용하는 포트는 21이고 HTTP에서 사용하는 포트는 80입니다. 이 포트는 연결을 수신하는 데 사용되는 소켓 포트 번호입니다.

# handle connections
async def handler(reader, writer):
	# ...
...
# start a server to receive http connections
server = await asyncio.start_server(handler, '127.0.0.1', 80)

4. StreamWriter를 사용하여 데이터를 쓰는 방법

asyncio.StreamWriter를 사용하여 데이터를 소켓으로 전송할 수 있습니다. 데이터는 바이트 단위로 기록됩니다. write() 메서드를 사용하여 바이트 데이터를 소켓에 쓸 수 있습니다.

...
# write byte data
writer.write(byte_data)

또는 writelines() 메서드를 사용하여 목록이나 반복 가능 항목으로 구성된 여러 "줄"의 바이트 데이터를 쓸 수 있습니다.

...
# write lines of byte data
writer.writelines(byte_lines)

데이터 블록을 쓰거나 호출 코루틴을 일시 중단할 수 있는 방법은 없습니다. 바이트 데이터를 쓴 후에는rain() 메서드를 통해 소켓을 비우는 것이 가장 좋습니다. 이는 데이터가 전송되고 소켓이 준비될 때까지 호출자를 일시 중지시키는 코루틴입니다.

...
# write byte data
writer.write(byte_data)
# wait for data to be transmitted
await writer.drain()

5. StreamReader를 사용하여 데이터를 읽는 방법

asyncio.StreamReader를 사용하여 소켓의 데이터를 읽습니다. 데이터는 바이트 형식으로 읽혀지므로 사용하기 전에 문자열을 인코딩해야 할 수도 있습니다. 모든 읽기 메서드는 대기해야 하는 코루틴입니다.

파일 끝(EOF)까지 읽는 read() 메서드를 통해 원하는 만큼의 바이트를 읽을 수 있습니다.

...
# read byte data
byte_data = await reader.read()

또한 읽을 바이트 수는 "n" 매개변수를 통해 지정할 수 있습니다. 다음 응답의 예상 바이트 수를 알고 있으면 도움이 될 수 있습니다.

...
# read byte data
byte_data = await reader.read(n=100)

readline() 메서드를 사용하면 한 줄의 데이터를 읽을 수 있습니다. 개행 'n' 또는 EOF가 나타날 때까지 바이트를 반환합니다.

텍스트 라인 연산을 사용하는 표준 프로토콜을 읽을 때 유용합니다.

...
# read a line data
byte_line = await reader.readline()

또한 정확한 바이트 수를 읽는 readexactly() 메서드가 있습니다. 그렇지 않으면 예외가 발생하며, 바이트 형식으로 지정된 문자를 읽을 때까지 바이트를 읽는 readuntil() 메서드가 있습니다.

6. 연결을 닫는 방법

asyncio.StreamWriter 개체를 사용하여 네트워크 소켓을 닫을 수 있습니다. close() 메소드를 호출하여 소켓을 닫을 수 있습니다. 이 방법은 차단되지 않습니다.

...
# close the socket
writer.close()

close() 메서드는 비차단 방식이지만 계속하기 전에 소켓이 완전히 닫힐 때까지 기다릴 수 있습니다. 이는 wait_closed() 메서드를 통해 달성할 수 있습니다. 이것은 기다릴 수 있는 코루틴입니다.

...
# close the socket
writer.close()
# wait for the socket to close
await writer.wait_closed()

is_closing() 메소드를 통해 소켓이 닫혔는지 닫히는지 확인할 수 있습니다.

아아아아

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