Streams
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**Código-fonte:** Lib/asyncio/streams.py

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Streams são conexões de rede de alto-nível assincronias/espera-pronta.
Streams permitem envios e recebimentos de dados sem usar retornos de
chamadas ou protocolos de baixo nível.

Aqui está um exemplo de um cliente TCP realizando eco, escrito usando
streams asyncio:

   import asyncio

   async def tcp_echo_client(message):
       reader, writer = await asyncio.open_connection(
           '127.0.0.1', 8888)

       print(f'Send: {message!r}')
       writer.write(message.encode())
       await writer.drain()

       data = await reader.read(100)
       print(f'Received: {data.decode()!r}')

       print('Close the connection')
       writer.close()
       await writer.wait_closed()

   asyncio.run(tcp_echo_client('Hello World!'))

Veja também a seção Exemplos abaixo.

-[ Funções Stream ]-

As seguintes funções asyncio de alto nível podem ser usadas para criar
e trabalhar com streams:

coroutine asyncio.open_connection(host=None, port=None, *, limit=None, ssl=None, family=0, proto=0, flags=0, sock=None, local_addr=None, server_hostname=None, ssl_handshake_timeout=None, happy_eyeballs_delay=None, interleave=None)

   Estabelece uma conexão de rede e retorna um par de objetos
   "(reader, writer)".

   Os objetos *reader* e *writer* retornados são instâncias das
   classes "StreamReader" e "StreamWriter".

   *limit* determina o tamanho limite do buffer usado pela instância
   "StreamReader" retornada. Por padrão, *limit* é definido em 64 KiB.

   O resto dos argumentos é passado diretamente para
   "loop.create_connection()".

   Nota:

     The *sock* argument transfers ownership of the socket to the
     "StreamWriter" created. To close the socket, call its "close()"
     method.

   Alterado na versão 3.7: Adicionado o parâmetro
   *ssl_handshake_timeout*.

   Novo na versão 3.8: Added *happy_eyeballs_delay* and *interleave*
   parameters.

   Alterado na versão 3.10: Removido o parâmetro *loop*.

coroutine asyncio.start_server(client_connected_cb, host=None, port=None, *, limit=None, family=socket.AF_UNSPEC, flags=socket.AI_PASSIVE, sock=None, backlog=100, ssl=None, reuse_address=None, reuse_port=None, ssl_handshake_timeout=None, start_serving=True)

   Inicia um soquete no servidor.

   A função de retorno *client_connected_cb* é chamada sempre que uma
   nova conexão de um cliente é estabelecida. Ela recebe um par
   "(reader, writer)" como dois argumentos, instâncias das classes
   "StreamReader" e "StreamWriter".

   *client_connected_cb* pode ser simplesmente algo chamável ou uma
   função de corrotina; se ele for uma função de corrotina, ele será
   automaticamente agendado como uma "Task".

   *limit* determina o tamanho limite do buffer usado pela instância
   "StreamReader" retornada. Por padrão, *limit* é definido em 64 KiB.

   O resto dos argumentos são passados diretamente para
   "loop.create_server()".

   Nota:

     The *sock* argument transfers ownership of the socket to the
     server created. To close the socket, call the server's "close()"
     method.

   Alterado na versão 3.7: Added the *ssl_handshake_timeout* and
   *start_serving* parameters.

   Alterado na versão 3.10: Removido o parâmetro *loop*.

-[ Soquetes Unix ]-

coroutine asyncio.open_unix_connection(path=None, *, limit=None, ssl=None, sock=None, server_hostname=None, ssl_handshake_timeout=None)

   Estabelece uma conexão de soquete Unix e retorna um par com
   "(reader, writer)".

   Similar a "open_connection()", mas opera em soquetes Unix.

   Veja também a documentação do método
   "loop.create_unix_connection()".

   Nota:

     The *sock* argument transfers ownership of the socket to the
     "StreamWriter" created. To close the socket, call its "close()"
     method.

   Disponibilidade: Unix.

   Alterado na versão 3.7: Added the *ssl_handshake_timeout*
   parameter. The *path* parameter can now be a *path-like object*

   Alterado na versão 3.10: Removido o parâmetro *loop*.

coroutine asyncio.start_unix_server(client_connected_cb, path=None, *, limit=None, sock=None, backlog=100, ssl=None, ssl_handshake_timeout=None, start_serving=True)

   Inicia um servidor com soquete Unix.

   Similar a "start_server()", mas funciona com soquetes Unix.

   Veja também a documentação do método "loop.create_unix_server()".

   Nota:

     The *sock* argument transfers ownership of the socket to the
     server created. To close the socket, call the server's "close()"
     method.

   Disponibilidade: Unix.

   Alterado na versão 3.7: Added the *ssl_handshake_timeout* and
   *start_serving* parameters. The *path* parameter can now be a
   *path-like object*.

   Alterado na versão 3.10: Removido o parâmetro *loop*.


StreamReader
============

class asyncio.StreamReader

   Represents a reader object that provides APIs to read data from the
   IO stream. As an *asynchronous iterable*, the object supports the
   "async for" statement.

   Não é recomendado instanciar objetos *StreamReader* diretamente;
   use "open_connection()" e "start_server()" ao invés disso.

   coroutine read(n=- 1)

      Read up to *n* bytes from the stream.

      If *n* is not provided or set to "-1", read until EOF, then
      return all read "bytes". If EOF was received and the internal
      buffer is empty, return an empty "bytes" object.

      If *n* is "0", return an empty "bytes" object immediately.

      If *n* is positive, return at most *n* available "bytes" as soon
      as at least 1 byte is available in the internal buffer. If EOF
      is received before any byte is read, return an empty "bytes"
      object.

   coroutine readline()

      Lê uma linha, onde "line" é uma sequência de bytes encerrando
      com "\n".

      Se EOF é recebido e "\n" não foi encontrado, o método retorna os
      dados parcialmente lidos.

      Se EOF for recebido e o buffer interno estiver vazio, retorna um
      objeto "bytes" vazio.

   coroutine readexactly(n)

      Lê exatamente *n* bytes.

      Levanta um "IncompleteReadError" se EOF é atingido antes que *n*
      sejam lidos. Use o atributo "IncompleteReadError.partial" para
      obter os dados parcialmente lidos.

   coroutine readuntil(separator=b'\n')

      Lê dados a partir do stream até que *separator* seja encontrado.

      Ao ter sucesso, os dados e o separador serão removidos do buffer
      interno (consumido). Dados retornados irão incluir o separador
      no final.

      Se a quantidade de dados lidos excede o limite configurado para
      o stream, uma exceção "LimitOverrunError" é levantada, e os
      dados são deixados no buffer interno e podem ser lidos
      novamente.

      Se EOF for atingido antes que o separador completo seja
      encontrado, uma exceção "IncompleteReadError" é levantada, e o
      buffer interno é redefinido. O atributo
      "IncompleteReadError.partial" pode conter uma parte do
      separador.

      Novo na versão 3.5.2.

   at_eof()

      Retorna "True" se o buffer estiver vazio e "feed_eof()" foi
      chamado.


StreamWriter
============

class asyncio.StreamWriter

   Representa um objeto de escrita que fornece APIs para escrever
   dados para o stream de IO.

   Não é recomendado instanciar objetos *StreamWriter* diretamente;
   use "open_connection()" e "start_server()" ao invés.

   write(data)

      O método tenta escrever *data* para o soquete subjacente
      imediatamente. Se isso falhar, data é enfileirado em um buffer
      interno de escrita, até que possa ser enviado.

      O método deve ser usado juntamente com o método "drain()":

         stream.write(data)
         await stream.drain()

   writelines(data)

      O método escreve imediatamente a lista (ou qualquer iterável) de
      bytes para o soquete subjacente. Se isso falhar, os dados são
      enfileirados em um buffer de escrita interno até que possam ser
      enviados.

      O método deve ser usado juntamente com o método "drain()":

         stream.writelines(lines)
         await stream.drain()

   close()

      O método fecha o stream e o soquete subjacente.

      The method should be used, though not mandatory, along with the
      "wait_closed()" method:

         stream.close()
         await stream.wait_closed()

   can_write_eof()

      Retorna "True" se o transporte subjacente suporta o método
      "write_eof()", "False" caso contrário.

   write_eof()

      Fecha o extremo de escrita do stream após os dados no buffer de
      escrita terem sido descarregados.

   transport

      Retorna o transporte asyncio subjacente.

   get_extra_info(name, default=None)

      Acessa informações de transporte opcionais; veja
      "BaseTransport.get_extra_info()" para detalhes.

   coroutine drain()

      Aguarda até que seja apropriado continuar escrevendo no stream.
      Exemplo:

         writer.write(data)
         await writer.drain()

      Este é um método de controle de fluxo que interage com o buffer
      de entrada e saída de escrita subjacente. Quando o tamanho do
      buffer atinge a marca d'água alta, *drain()* bloqueia até que o
      tamanho do buffer seja drenado para a marca d'água baixa, e a
      escrita possa continuar. Quando não existe nada que cause uma
      espera, o método "drain()" retorna imediatamente.

   is_closing()

      Retorna "True" se o stream estiver fechado ou em processo de ser
      fechado.

      Novo na versão 3.7.

   coroutine wait_closed()

      Aguarda até que o stream seja fechado.

      Should be called after "close()" to wait until the underlying
      connection is closed, ensuring that all data has been flushed
      before e.g. exiting the program.

      Novo na versão 3.7.


Exemplos
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Cliente para eco TCP usando streams
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Cliente de eco TCP usando a função "asyncio.open_connection()":

   import asyncio

   async def tcp_echo_client(message):
       reader, writer = await asyncio.open_connection(
           '127.0.0.1', 8888)

       print(f'Send: {message!r}')
       writer.write(message.encode())

       data = await reader.read(100)
       print(f'Received: {data.decode()!r}')

       print('Close the connection')
       writer.close()
       await writer.wait_closed()

   asyncio.run(tcp_echo_client('Hello World!'))

Ver também:

  O exemplo de protocolo do cliente para eco TCP usa o método de baixo
  nível "loop.create_connection()".


Servidor eco TCP usando streams
-------------------------------

Servidor eco TCP usando a função "asyncio.start_server()":

   import asyncio

   async def handle_echo(reader, writer):
       data = await reader.read(100)
       message = data.decode()
       addr = writer.get_extra_info('peername')

       print(f"Received {message!r} from {addr!r}")

       print(f"Send: {message!r}")
       writer.write(data)
       await writer.drain()

       print("Close the connection")
       writer.close()
       await writer.wait_closed()

   async def main():
       server = await asyncio.start_server(
           handle_echo, '127.0.0.1', 8888)

       addrs = ', '.join(str(sock.getsockname()) for sock in server.sockets)
       print(f'Serving on {addrs}')

       async with server:
           await server.serve_forever()

   asyncio.run(main())

Ver também:

  O exemplo de protocolo eco de servidor TCP utiliza o método
  "loop.create_server()".


Obtém headers HTTP
------------------

Exemplo simples consultando cabeçalhos HTTP da URL passada na linha de
comando:

   import asyncio
   import urllib.parse
   import sys

   async def print_http_headers(url):
       url = urllib.parse.urlsplit(url)
       if url.scheme == 'https':
           reader, writer = await asyncio.open_connection(
               url.hostname, 443, ssl=True)
       else:
           reader, writer = await asyncio.open_connection(
               url.hostname, 80)

       query = (
           f"HEAD {url.path or '/'} HTTP/1.0\r\n"
           f"Host: {url.hostname}\r\n"
           f"\r\n"
       )

       writer.write(query.encode('latin-1'))
       while True:
           line = await reader.readline()
           if not line:
               break

           line = line.decode('latin1').rstrip()
           if line:
               print(f'HTTP header> {line}')

       # Ignore the body, close the socket
       writer.close()
       await writer.wait_closed()

   url = sys.argv[1]
   asyncio.run(print_http_headers(url))

Uso:

   python example.py http://example.com/path/page.html

ou com HTTPS:

   python example.py https://example.com/path/page.html


Registra um soquete aberto para aguardar por dados usando streams
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Corrotina aguardando até que um soquete receba dados usando a função
"open_connection()":

   import asyncio
   import socket

   async def wait_for_data():
       # Get a reference to the current event loop because
       # we want to access low-level APIs.
       loop = asyncio.get_running_loop()

       # Create a pair of connected sockets.
       rsock, wsock = socket.socketpair()

       # Register the open socket to wait for data.
       reader, writer = await asyncio.open_connection(sock=rsock)

       # Simulate the reception of data from the network
       loop.call_soon(wsock.send, 'abc'.encode())

       # Wait for data
       data = await reader.read(100)

       # Got data, we are done: close the socket
       print("Received:", data.decode())
       writer.close()
       await writer.wait_closed()

       # Close the second socket
       wsock.close()

   asyncio.run(wait_for_data())

Ver também:

  O exemplo de registro de um soquete aberto para aguardar por dados
  usando um protocolo utiliza um protocolo de baixo nível e o método
  "loop.create_connection()".

  O exemplo para monitorar um descritor de arquivo para leitura de
  eventos utiliza o método de baixo nível "loop.add_reader()" para
  monitorar um descritor de arquivo.
