在传统的阻塞式Socket编程中，客户端与服务器通信往往是同步进行的。这意味着当一个客户端发送请求给服务器时，该客户端将被阻塞，直到服务器返回响应。这种方式不仅降低了程序的性能，还会导致资源浪费。
为了解决这个问题，Python的AsyncIO（异步I/O）库应运而生。AsyncIO允许我们使用异步编程模式，以非阻塞的方式进行客户端和服务器之间的通信。在这篇博客中，我们将着重介绍异步客户端与服务器通信的实现。
1. 异步客户端的实现
使用AsyncIO实现异步客户端通信非常简单。首先，我们需要导入asyncio模块，并创建一个asyncio事件循环对象：
import asyncio
loop = asyncio.get_event_loop()
接下来，我们可以使用asyncio.open_connection()函数与服务器建立一个异步连接。此函数返回一个(reader, writer)的元组，其中reader和writer是异步流对象，可以用来读取和写入数据。
reader, writer = await asyncio.open_connection(host, port)
一旦建立连接，我们就可以像使用普通的Socket一样与服务器进行通信。例如，我们可以使用writer.write()方法发送数据到服务器，并使用await writer.drain()方法等待数据发送完成：
writer.write(data.encode())
await writer.drain()
当需要从服务器接收响应时，我们可以使用reader.readline()方法来读取一行数据。请注意，由于reader.readline()是异步的，我们需要使用await关键字来等待数据到达：
response = await reader.readline()
除了reader.readline()方法，还可以使用reader.read()方法读取指定字节数的数据，或者使用reader.readuntil(separator)方法读取直到指定分隔符的数据。
2. 异步服务器的实现
在异步服务器通信中，我们需要创建一个异步任务来处理每一个客户端的请求。这可以通过使用asyncio.start()函数来完成。此函数需要传入一个协程对象，用于处理客户端请求：
async def handle_client(reader, writer):
data = await reader.readline()
# 处理客户端请求的逻辑
writer.write(response.encode())
await writer.drain()
writer.close()
async def run_server():
server = await asyncio.start_server(handle_client, host, port)
await server.serve_forever()
在上面的代码中，handle_client()函数是一个协程，用于处理客户端请求。当有一个新的客户端连接时，handle_client()函数将被调用。
使用serve_forever()方法可以让服务器一直运行，直到手动停止。
3. 异步客户端和服务器同时使用
在实际应用中，通常需要同时使用异步客户端和服务器进行通信。可以通过创建两个asyncio.Task来实现这一点。下面是一个例子，其中一个Task用于启动异步服务器，另一个Task用于与服务器进行通信。
async def client_task():
reader, writer = await asyncio.open_connection(host, port)
writer.write(data.encode())
await writer.drain()
response = await reader.readline()
async def server_task():
server = await asyncio.start_server(handle_client, host, port)
await server.serve_forever()
loop.create_task(client_task())
loop.create_task(server_task())
loop.run_forever()
在上面的代码中，client_task()和server_task()分别是用于客户端和服务器的协程函数。通过调用loop.create_task()方法，这两个协程将被封装为异步任务并添加到事件循环中。
最后，通过调用loop.run_forever()方法，事件循环将一直运行，直到手动停止。
结论
在本文中，我们了解了如何使用AsyncIO进行异步客户端和服务器的通信。使用异步编程模式能够显著提高程序的性能和资源利用率。希望本文对您对AsyncIO中的Socket编程有所帮助！
参考资料：
本文来自极简博客，作者：樱花树下，转载请注明原文链接：AIO中的Socket编程：异步客户端与服务器通信
