Python中asyncio模块的深入讲解
1. 概述
Python中 asyncio 模块内置了对异步IO的支持,用于处理异步IO;是Python 3.4版本引入的标准库。
asyncio 的编程模型就是一个消息循环。我们从 asyncio 块中直接获取一个 EventLoop 的引用,然后把需要执行的协程扔到 EventLoop 中执行,就实现了异步IO。
2. 用asyncio实现Hello world
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- # @Time : 2019/1/9 11:23 # @Author : Arrow and Bullet # @FileName: test.py # @Software: PyCharm # @Blog :https://blog.csdn.net/qq_41800366 import asyncio @asyncio.coroutine def hello(): print("Hello world!") # 异步调用asyncio.sleep(2): yield from asyncio.sleep(2) print("Hello again!") # 获取EventLoop: loop = asyncio.get_event_loop() # 执行coroutine loop.run_until_complete(hello()) loop.close()
@asyncio.coroutine 把一个 generator 标记为 coroutine 类型,然后,我们就把这个 coroutine 扔到 EventLoop 中执行。
hello() 会首先打印出Hello world!,然后,yield from语法可以让我们方便地调用另一个generator。由于 asyncio.sleep() 也是一个 coroutine,所以线程不会等待 asyncio.sleep() ,而是直接中断并执行下一个消息循环。当asyncio.sleep()返回时,线程就可以从yield from拿到返回值(此处是None),然后接着执行下一行语句。
把asyncio.sleep(2)看成是一个耗时2秒的IO操作(比如读取大文件),在此期间,主线程并未等待,而是去执行 EventLoop 中其他可以执行的 coroutine 了,因此可以实现并发执行。
我们用task封装两个coroutine试试:
import threading import asyncio @asyncio.coroutine def hello(): print('Hello world! (%s)' % threading.currentThread()) yield from asyncio.sleep(2) print('Hello again! (%s)' % threading.currentThread()) loop = asyncio.get_event_loop() tasks = [hello(), hello()] loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks)) loop.close()
观察执行过程:
Hello world! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)
Hello world! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)
(暂停约2秒)
Hello again! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)
Hello again! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)
由打印的当前线程名称可以看出,两个 coroutine 是由同一个线程并发执行的。
如果把 asyncio.sleep() 换成真正的IO操作,则多个 coroutine 就可以由一个线程并发执行。
我们用asyncio的异步网络连接来获取sina、sohu和163的网站首页:
import asyncio @asyncio.coroutine def wget(host): print('wget %s...' % host) connect = asyncio.open_connection(host, 80) # 创建连接 reader, writer = yield from connect header = 'GET / HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n\r\n' % host writer.write(header.encode('utf-8')) yield from writer.drain() while True: line = yield from reader.readline() if line == b'\r\n': break print('%s header > %s' % (host, line.decode('utf-8').rstrip())) # Ignore the body, close the socket writer.close() loop = asyncio.get_event_loop() tasks = [wget(host) for host in ['www.sina.com.cn', 'www.sohu.com', 'www.163.com']] loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks)) loop.close()
执行结果如下:
wget www.sohu.com...
wget www.sina.com.cn...
wget www.163.com...
(等待一段时间)
(打印出sohu的header)
www.sohu.com header > HTTP/1.1 200 OK
www.sohu.com header > Content-Type: text/html
...
(打印出sina的header)
www.sina.com.cn header > HTTP/1.1 200 OK
www.sina.com.cn header > Date: Wed, 20 May 2015 04:56:33 GMT
...
(打印出163的header)
www.163.com header > HTTP/1.0 302 Moved Temporarily
www.163.com header > Server: Cdn Cache Server V2.0
...
可见3个连接由一个线程通过coroutine并发完成。
3. 小结
asyncio提供了完善的异步IO支持;
异步操作需要在coroutine中通过yield from完成;
多个coroutine可以封装成一组Task然后并发执行。
好了,以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对安科网的支持。