python 单线程和异步协程工作方式解析

Python  /  管理员 发布于 7年前   236

在python3.4之后新增了asyncio模块，可以帮我们检测IO（只能是网络IO【HTTP连接就是网络IO操作】），实现应用程序级别的切换（异步IO）。注意：asyncio只能发tcp级别的请求，不能发http协议。

 异步IO：所谓「异步 IO」，就是你发起一个 网络IO 操作，却不用等它结束，你可以继续做其他事情，当它结束时，你会得到通知。

实现方式：单线程+协程实现异步IO操作。

异步协程用法

接下来让我们来了解下协程的实现，从 Python 3.4 开始，Python 中加入了协程的概念，但这个版本的协程还是以生成器对象为基础的，在 Python 3.5 则增加了 async/await，使得协程的实现更加方便。首先我们需要了解下面几个概念：

• event_loop：事件循环，相当于一个无限循环，我们可以把一些函数注册到这个事件循环上，当满足条件发生的时候，就会调用对应的处理方法。
• coroutine：中文翻译叫协程，在 Python 中常指代为协程对象类型，我们可以将协程对象注册到时间循环中，它会被事件循环调用。我们可以使用 async 关键字来定义一个方法，这个方法在调用时不会立即被执行，而是返回一个协程对象。
• task：任务，它是对协程对象的进一步封装，包含了任务的各个状态。
• future：代表将来执行或没有执行的任务的结果，实际上和 task 没有本质区别。

另外我们还需要了解 async/await 关键字，它是从 Python 3.5 才出现的，专门用于定义协程。其中，async 定义一个协程，await 用来挂起阻塞方法的执行。

1.定义一个协程

示例：

from time import sleepimport asyncioasync def request(url):  print('正在请求url')  sleep(2)  print('下载成功')# 返回一个特殊的协程对象，request函数内部不会被执行c = request('www.baidu.com')# 实例化一个事件循环对象loop = asyncio.get_event_loop()# 基于事件循环对象创建一个任务对象,并将协程对象封装到该对象中task = loop.create_task(c)# 另一种形式实例化任务对象的方法task = asyncio.ensure_future(c)# 将协程对象注册到事件循环对象中，并需要启动事件循环对象# 当事件循环对象内的第一个参数遇到阻塞是，就会自动执行后面的对象，当第一个对象的阻塞结束是会上报给事件循环对象，然后事件循环对象继续执行第一个对象，从而达到异步的效果loop.run_until_complete(task)

2.给任务对象绑定回调

import asyncioasync def request(url):  print('正在请求url')  print('下载成功')  return url# 回调函数必须有一个参数：task【任务对象】# task.result()：任务对象中封装的协程对象对应的特殊函数内部的返回值def callback(task):  print('this is callback')  print(task.result())c = request('www.baidu.com')# 创建一个任务对象task = asyncio.ensure_future(c)# 给任务对象绑定一个回调函数task.add_done_callback(callback)# 实例化一个事件循环对象loop = asyncio.get_event_loop()# 将协程对象注册到事件循环对象中，并需要启动事件循环对象loop.run_until_complete(task)

3.多任务异步协程

import asyncioimport timeurls = ['www.baidu.com','www.sogou,com','www.goubanjia.com']start_time = time.time()async def request(url):  print('正在请求url')  # 在多任务异步协程事项中，不可以出现不支持异步的相关代码，sleep不支持  # sleep(2)  await asyncio.sleep(2)  print('下载成功')loop = asyncio.get_event_loop()# 任务列表：防止多个任务对象tasks = []for url in urls:  c = request(url)  task = asyncio.ensure_future(c)  tasks.append(task)loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))print(time.time() - start_time)

4.多异步任务协程应用

# aiohttp:支持异步的一个基于网络请求的模块import aiohttpimport asyncioimport timeurls = ['http://127.0.0.1:5000/jay',    'http://127.0.0.1:5000/bobo',    'http://127.0.0.1:5000/tom',]start_time = time.time()async def get_pageText(url):  async with aiohttp.ClientSession() as s:# 实例化请求对象    async with await s.get(url) as response:      page_text = await response.text()      print(page_text)      # 这里有返回值，是因为要用回调函数进行数据解析      return page_text# 封装回调函数用于数据解析def parse(task):  # 1.获取相应数据  page_text = task.reault()  print(page_text+'，即将进行数据解析...')  # 以下解析操作tasks = []for url in urls:  c = get_pageText(url)  task = asyncio.ensure_future(c)  # 给任务对象绑定回调函数用于数据解析  task.add_done_callback(parse)  tasks.append(task)loop = asyncio.get_event_loop()loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))print(time.time() - start_time)

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。