Question

我需要编写两个程序，它们将作为父进程及其子进程运行。父进程生成子进程，然后它们通过连接到子进程的stdin和stdout的一对管道进行通信。通信是点对点的，这就是为什么我需要异步的原因。一个简单的读取/回复循环是行不通的。

我已经给父母写信了。没问题，因为asyncio提供了create_subprocess_exec()中我需要的一切。

但是，我不知道如何在孩子中创建类似的流读取器/写入器。我没想到有任何问题。因为在子进程启动时已经创建了管道，并且文件描述符0和1可以使用。无需打开任何连接，无需产生任何进程。

这是我不起作用的尝试：

import asyncio
import sys

_DEFAULT_LIMIT = 64 * 1024

async def connect_stdin_stdout(limit=_DEFAULT_LIMIT, loop=None):
    if loop is None:
        loop = asyncio.get_event_loop()
    reader = asyncio.StreamReader(limit=limit, loop=loop)
    protocol = asyncio.StreamReaderProtocol(reader, loop=loop)
    r_transport, _ = await loop.connect_read_pipe(lambda: protocol, sys.stdin)
    w_transport, _ = await loop.connect_write_pipe(lambda: protocol, sys.stdout)
    writer = asyncio.StreamWriter(w_transport, protocol, reader, loop)
    return reader, writer

问题是我有两个交通工具，我应该有一个。该函数失败，因为它尝试两次设置协议的传输：

await loop.connect_read_pipe(lambda: protocol, sys.stdin)
await loop.connect_write_pipe(lambda: protocol, sys.stdout)
# !!!! assert self._transport is None, 'Transport already set'

我试图将虚拟协议传递给第一行，但此行也不正确，因为这两种传输都是必需的，而不仅仅是一个：

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

我想我需要以某种方式将两个单向传输组合到一个双向。还是我的方法完全错误？你能给我一些建议吗？

更新：经过一些测试，这似乎可行（但对我而言并不好）：

async def connect_stdin_stdout(limit=_DEFAULT_LIMIT, loop=None):
    if loop is None:
        loop = asyncio.get_event_loop()
    reader = asyncio.StreamReader(limit=limit, loop=loop)
    protocol = asyncio.StreamReaderProtocol(reader, loop=loop)
    dummy = asyncio.Protocol()
    await loop.connect_read_pipe(lambda: protocol, sys.stdin) # sets read_transport
    w_transport, _ = await loop.connect_write_pipe(lambda: dummy, sys.stdout)
    writer = asyncio.StreamWriter(w_transport, protocol, reader, loop)
return reader, writer

Answer 1

您的第一个版本失败，因为您在编写器端使用了错误的协议； StreamReaderProtocol实现了对接收到的连接和数据做出响应的钩子，这是编写方不必也不应该处理的事情。

loop.connect_write_pipe()协程使用您传入的协议工厂并返回生成的协议实例。您确实想在流编写器中使用相同的协议对象，而不是用于读取器的协议。

接下来，您不是想要将stdin阅读器传递给stdout流作家！该类假定读取器和写入器连接到相同的文件描述符，而实际上情况并非如此。

在recent past中，我构建了以下代码来处理子进程的stdio； stdio()函数是基于Nathan Hoad gist on the subject的，另外还有Windows的后备版本support for treating stdio as pipes is limited。

您确实希望作者能够正确处理背压，因此我的版本使用（未记录）asyncio.streams.FlowControlMixin类作为此协议；您真的只需要这些：

import asyncio
import os
import sys

async def stdio(limit=asyncio.streams._DEFAULT_LIMIT, loop=None):
    if loop is None:
        loop = asyncio.get_event_loop()

    if sys.platform == 'win32':
        return _win32_stdio(loop)

    reader = asyncio.StreamReader(limit=limit, loop=loop)
    await loop.connect_read_pipe(
        lambda: asyncio.StreamReaderProtocol(reader, loop=loop), sys.stdin)

    writer_transport, writer_protocol = await loop.connect_write_pipe(
        lambda: asyncio.streams.FlowControlMixin(loop=loop),
        os.fdopen(sys.stdout.fileno(), 'wb'))
    writer = asyncio.streams.StreamWriter(
        writer_transport, writer_protocol, None, loop)

    return reader, writer

def _win32_stdio(loop):
    # no support for asyncio stdio yet on Windows, see https://bugs.python.org/issue26832
    # use an executor to read from stdio and write to stdout
    # note: if nothing ever drains the writer explicitly, no flushing ever takes place!
    class Win32StdinReader:
        def __init__(self):
            self.stdin = sys.stdin.buffer 
        async def readline():
            # a single call to sys.stdin.readline() is thread-safe
            return await loop.run_in_executor(None, self.stdin.readline)

    class Win32StdoutWriter:
        def __init__(self):
            self.buffer = []
            self.stdout = sys.stdout.buffer
        def write(self, data):
            self.buffer.append(data)
        async def drain(self):
            data, self.buffer = self.buffer, []
            # a single call to sys.stdout.writelines() is thread-safe
            return await loop.run_in_executor(None, sys.stdout.writelines, data)

    return Win32StdinReader(), Win32StdoutWriter()

尽管也许有些过时，但我发现this 2016 blog post by by Nathaniel J. Smith on asyncio and curio非常有用，有助于理解异步，协议，传输和背压以及这些因素如何相互作用并相互联系在一起。那篇文章还显示了为什么为stdio创建读者和作家对象目前如此繁琐而繁琐。

如何为stdin / stdout创建asyncio流读取器/写入器？

1 个答案: