面试题：Python异步TCP客户端中如何处理连接超时

Question

在使用Python实现异步TCP客户端时，为了避免长时间等待无效连接，需要设置连接超时机制。请描述如何在Python的异步编程框架（如asyncio）中实现这一功能，并给出关键代码示例。

Answer 1

1. 使用asyncio实现连接超时机制的描述：
   • 在asyncio中，可以使用asyncio.wait_for函数来设置连接操作的超时时间。asyncio.wait_for接受两个参数，第一个是一个awaitable对象（在这里就是连接操作的awaitable），第二个是超时时间（以秒为单位）。如果在指定的超时时间内awaitable对象没有完成，asyncio.wait_for会引发TimeoutError异常。
2. 关键代码示例：

import asyncio


async def tcp_client():
    try:
        # 尝试连接服务器，设置超时时间为5秒
        reader, writer = await asyncio.wait_for(asyncio.open_connection('127.0.0.1', 8888), timeout = 5)
        writer.write(b'Hello, server!')
        await writer.drain()
        data = await reader.read(100)
        print(f"Received: {data.decode()}")
        writer.close()
        await writer.wait_closed()
    except TimeoutError:
        print("Connection timed out")


if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(tcp_client())

上述代码中，asyncio.wait_for函数将asyncio.open_connection操作限制在5秒内完成。如果连接操作超过5秒未完成，就会捕获TimeoutError异常并打印“Connection timed out”。