python asyncio如何读取StdIn并写入StdOut？

Question

我需要异步读取 StdIn 以获取消息（json 由 \\r\\n 终止），并在处理异步后将更新的消息写入 StdOut。

目前我正在同步进行，例如：

class SyncIOStdInOut():
    def write(self, payload: str):
        sys.stdout.write(payload)
        sys.stdout.write('\r\n')
        sys.stdout.flush()

    def read(self) -> str:
        payload=sys.stdin.readline()
        return  payload

如何执行相同但异步的操作？

Answer 1

这是使用异步流（对于 Unix）将stdout stdin回显到stdout的示例。

import asyncio
import sys


async def connect_stdin_stdout():
    loop = asyncio.get_event_loop()
    reader = asyncio.StreamReader()
    protocol = asyncio.StreamReaderProtocol(reader)
    await loop.connect_read_pipe(lambda: protocol, sys.stdin)
    w_transport, w_protocol = await loop.connect_write_pipe(asyncio.streams.FlowControlMixin, sys.stdout)
    writer = asyncio.StreamWriter(w_transport, w_protocol, reader, loop)
    return reader, writer


async def main():
    reader, writer = await connect_stdin_stdout()
    while True:
        res = await reader.read(100)
        if not res:
            break
        writer.write(res)


if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

---

作为即用型解决方案，您可以使用aioconsole库。 它实现了类似的方法，但也提供了额外有用的异步等价物input 、 print 、 exec和code.interact ：

from aioconsole import get_standard_streams

async def main():
    reader, writer = await get_standard_streams()

更新：

让我们试着弄清楚函数connect_stdin_stdout是如何工作的。

1. 获取当前事件循环：

loop = asyncio.get_event_loop()

2. 创建StreamReader实例。

reader = asyncio.StreamReader()

通常， StreamReader/StreamWriter类不打算直接实例化，只能作为open_connection()和start_server()等函数的结果使用。 StreamReader为某些数据流提供缓冲的异步接口。 一些源代码（库代码）调用它的函数，例如feed_data 、 feed_eof ，数据被缓冲并且可以使用文档化的接口协程read() 、 readline()等read() 。

3. 创建StreamReaderProtocol实例。

protocol = asyncio.StreamReaderProtocol(reader)

此类派生自asyncio.Protocol和FlowControlMixin ，有助于在Protocol和StreamReader之间进行调整。 它覆盖诸如data_received 、 eof_received类的Protocol方法并调用StreamReader方法feed_data 。

4. 在事件循环中注册标准输入流stdin 。

await loop.connect_read_pipe(lambda: protocol, sys.stdin)

connect_read_pipe函数将类似文件的对象作为pipe参数。 stdin是一个类似文件的对象。 从现在开始，所有从stdin读取的数据都将落入StreamReaderProtocol ，然后传入StreamReader

5. 在事件循环中注册标准输出流stdout 。

w_transport, w_protocol = await loop.connect_write_pipe(FlowControlMixin, sys.stdout)

在connect_write_pipe您需要传递一个协议工厂，该工厂创建实现StreamWriter.drain()流控制逻辑的协议实例。 该逻辑在FlowControlMixin类中实现。 StreamReaderProtocol继承自它。

6. 创建StreamWriter实例。

writer = asyncio.StreamWriter(w_transport, w_protocol, reader, loop)

此类使用函数write() 、 writelines()等将传递给它的数据转发到底层transport 。

protocol用于支持drain()函数等待底层传输已刷新其内部缓冲区并可以再次写入的那一刻。

reader是一个可选参数，可以是None ，它还用于支持drain()函数，在此函数开始时检查是否为 reader 设置了异常，例如，由于连接丢失（相关对于套接字和双向连接），那么drain()也会抛出异常。

您可以在这个很好的答案中阅读有关StreamWriter和drain()函数的更多信息。

更新 2：

要使用\\r\\n分隔符读取行，可以使用readuntil

Answer 2

这是您可以从 stdin 异步读取的另一种方式（一次读取一行）。

async def async_read_stdin()->str:
    loop = asyncio.get_event_loop()
    return await loop.run_in_executor(None, sys.stdin.readline)