如何优雅实现异步 Telnet 客户端的自动重连与写入异常恢复

本文详解如何修复 asyncio telnet 客户端中 `socket.send() raised exception` 未被捕获的问题，通过正确使用 `await writer.drain()`、替换阻塞式 `time.sleep` 为 `asyncio.sleep`，并构建健壮的无限重连循环。

在基于 asyncio.open_connection 构建的异步网络客户端中，一个常见误区是认为 writer.write() 是同步完成的——实际上它只是将数据写入内存缓冲区，并不保证已发送至对端。当底层连接异常中断（如网络闪断、服务端崩溃或防火墙拦截）时，后续调用 writer.write() 可能不会立即抛出异常；真正触发错误的往往是 缓冲区刷新阶段，即 writer.drain() 或下一次 write() 尝试复用已失效连接时。

原始代码中缺失 await writer.drain()，且混用阻塞式 time.sleep()，导致两个关键问题：

• time.sleep() 会完全阻塞事件循环，使异常无法被及时调度和捕获；
• 未显式等待写入完成，使得 socket 错误延迟暴露，甚至在 while True 循环中静默失败。

✅ 正确做法是：

1. 始终 await writer.drain() 后再进入下一轮发送：确保写操作完成或明确失败；
2. 用 await asyncio.sleep() 替代 time.sleep()：保持事件循环活跃，允许异常传播与重连逻辑执行；
3. 将 except 范围覆盖整个通信内层循环：捕获连接建立、写入、drain 等任意环节异常；
4. 在异常后加入退避等待：避免密集重连冲击服务端或耗尽系统资源。

以下是优化后的完整可运行示例：

import asyncio  valueTime = 3  # 重试/发送间隔（秒）  async def telnet_client(host: str, port: int) -> None:     while True:         try:             reader, writer = await asyncio.open_connection(host, port)             print(f"✅ Connected to ({host}, {port})")              while True:                 writer.write(b"hellon")  # 推荐直接使用 bytes 字面量                 await writer.drain()       # 关键：等待数据实际发出或失败                 print("? Data sent")                 await asyncio.sleep(valueTime)          except (ConnectionRefusedError,                  OSError,                  asyncio.IncompleteReadError,                 BrokenPipeError) as e:             print(f"⚠️  Connection error: {type(e).__name__} - {e}")             print("? Attempting reconnection...")             await asyncio.sleep(valueTime)  # 退避等待后重试         except Exception as e:             # 捕获其他未预期异常（如 DNS 解析失败等）             print(f"❌ Unexpected error: {type(e).__name__} - {e}")             await asyncio.sleep(valueTime)  if __name__ == "__main__":     try:         asyncio.run(telnet_client("192.168.1.126", 23))     except KeyboardInterrupt:         print("n? Client stopped by user.")     except Exception as e:         print(f"? Fatal error in main loop: {e}")

? 关键注意事项：

• writer.write() 是无等待的缓冲写入，必须配对 await writer.drain() 才能感知 I/O 级错误；
• 不要忽略 BrokenPipeError 和 OSError —— 它们常在连接已关闭时由 drain() 抛出；
• 若需更精细控制（如指数退避、最大重试次数、连接超时），可封装 asyncio.wait_for(asyncio.open_connection(…), timeout=5.0)；
• 生产环境建议添加日志模块（如 Logging）替代 print，便于追踪与告警；
• 对于真实 Telnet 协议交互，还需处理 IAC（Interpret As Command）协商、选项协商等，本例聚焦连接可靠性基础。

通过以上改造，客户端能在任意通信故障（包括 socket.send() 异常）后自动恢复连接，真正实现“失败即重试、恢复即续传”的健壮行为。