Python中使用asyncio 封装文件读写

yipeiwu_com6年前Python基础

前言

和网络 IO 一样,文件读写同样是一个费事的操作。

默认情况下,Python 使用的是系统的阻塞读写。这意味着在 asyncio 中如果调用了

f = file('xx')
f.read()

会阻塞事件循环。

本篇简述如何用 asyncio.Future 对象来封装文件的异步读写。

代码在 GitHub。目前仅支持 Linux。

阻塞和非阻塞

首先需要将文件的读写改为非阻塞的形式。在非阻塞情况下,每次调用 read 都会立即返回,如果返回值为空,则意味着文件操作还未完成,反之则是读取的文件内容。

阻塞和非阻塞的切换与操作系统有关,所以本篇暂时只写了 Linux 版本。如果有过 Unix 系统编程经验,会发现 Python 的操作是类似的。

flag = fcntl.fcntl(self.fd, fcntl.F_GETFL) 
if fcntl.fcntl(self.fd, fcntl.F_SETFL, flag | os.O_NONBLOCK) != 0: 
  raise OSError() 

Future 对象

Future 对象类似 Javascript 中的 Promise 对象。它是一个占位符,其值会在将来被计算出来。我们可以使用

result = await future

在 future 得到值之后返回。而使用

future.set_result(xxx)

就可以设置 future 的值,也意味着 future 可以被返回了。await 操作符会自动调用 future.result() 来得到值。

loop.call_soon

通过 loop.call_soon 方法可以将一个函数插入到事件循环中。

至此,我们的异步文件读写思路也就出来了。通过 loop.call_soon 调用非阻塞读写文件的函数。若一次文件读写没有完成,则计算剩余所学读写的字节数,并再次插入事件循环直至读写完毕。

可以发现其就是把传统 Unix 编程里,非阻塞文件读写的 while 循环换成了 asyncio 的事件循环。

下面是这一过程的示意代码。

def read_step(self, future, n, total):
  res = self.fd.read(n)
  if res is None:
    self.loop.call_soon(self.read_step, future, n, total)
    return
  if not res: # EOF
    future.set_result(bytes(self.rbuffer))
    return
  self.rbuffer.extend(res)
  self.loop.call_soon(self.read_step, future, self.BLOCK_SIZE, total)

def read(self, n=-1):
  future = asyncio.Future(loop=self.loop)

  self.rbuffer.clear()
  self.loop.call_soon(self.read_step, future, min(self.BLOCK_SIZE, n), n)

  return future

相关文章

Python目录和文件处理总结详解

1、判断目录是否存在、判断文件是否存在、创建目录、重命名目录或文件 import os #获取当前目录路径: E:\Work\Projects\python print(os.ge...

python的faker库用法

faker是一个生成伪造数据的Python第三方库,可以伪造城市,姓名,等等,而且支持中文,需要的时候可以一用。 首先需要:pip install faker In [530]: i...

python覆盖写入,追加写入的实例

追加写入: # -*- coding:utf-8 -*- # a 指定打开文件的模式,a为追加 r为只读 a=open('test.txt', 'a') a.write('追...

python快速排序的实现及运行时间比较

python快速排序的实现及运行时间比较

快速排序的基本思想:首先选定一个数组中的一个初始值,将数组中比该值小的放在左边,比该值大的放在右边,然后分别对左边的数组进行如上的操作,对右边的数组进行如上的操作。(分治+递归) 1.利...

python连接MySQL、MongoDB、Redis、memcache等数据库的方法

用Python写脚本也有一段时间了,经常操作数据库(MySQL),现在就整理下对各类数据库的操作,如后面有新的参数会补进来,慢慢完善。 一,python 操作 MySQL:详情见:【ap...