面试题：网络编程之Python Socket高级难度题

实现思路

使用异步I/O：选择asyncio库来实现异步I/O，以处理高并发连接。asyncio提供了异步编程的基础设施，允许在单线程内高效处理多个I/O操作。
处理客户端连接：使用asyncio.start_server创建一个服务器，该服务器会监听指定的地址和端口，每当有新的客户端连接时，创建一个新的任务来处理该客户端的通信。
消息接收和发送：在处理客户端连接的任务中，使用异步的reader和writer对象来接收和发送消息。reader用于读取客户端发送的数据，writer用于向客户端发送数据。
异常处理：在处理客户端连接的任务中，使用try - except块捕获可能出现的异常，如连接断开、数据读取错误等，并进行相应的处理，例如关闭连接、记录日志等。
资源释放：当客户端连接结束时，确保正确关闭writer对象以释放资源，避免资源泄漏。

核心代码片段

import asyncio


async def handle_connection(reader, writer):
    try:
        while True:
            data = await reader.read(1024)
            if not data:
                break
            message = data.decode('utf - 8')
            print(f"Received: {message}")
            response = f"Message received: {message}"
            writer.write(response.encode('utf - 8'))
            await writer.drain()
    except Exception as e:
        print(f"Error: {e}")
    finally:
        writer.close()
        await writer.wait_closed()


async def main():
    server = await asyncio.start_server(handle_connection, '127.0.0.1', 8888)
    addr = server.sockets[0].getsockname()
    print(f'Serving on {addr}')
    async with server:
        await server.serve_forever()


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

代码解释

handle_connection函数：
- 这是处理每个客户端连接的异步函数。
- 使用while True循环不断读取客户端发送的数据，await reader.read(1024)表示异步等待最多读取1024字节的数据。
- 如果没有读取到数据（if not data:），说明客户端关闭了连接，跳出循环。
- 接收到数据后，将其解码为字符串并打印，然后构造响应消息并发送回客户端，await writer.drain()确保数据被真正发送出去。
- 使用try - except捕获可能出现的异常并打印错误信息。
- 在finally块中，关闭writer并等待其关闭，以确保资源释放。
main函数：
- 使用asyncio.start_server创建一个服务器，传入处理连接的函数handle_connection以及监听的地址和端口。
- 获取服务器套接字的地址并打印。
- 使用async with server确保服务器资源的正确管理，await server.serve_forever()使服务器持续运行，等待客户端连接。
if __name__ == "__main__"：
- 使用asyncio.run(main())来运行异步主函数，启动聊天服务器。

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