Python中asyncio模块的深入讲解

yipeiwu_com7年前Python基础

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【听图阁-专注于Python设计】的支持。

相关文章

python计算两个矩形框重合百分比的实例

如下所示: def mat_inter(box1,box2): # 判断两个矩形是否相交 # box=(xA,yA,xB,yB) x01, y01, x02, y02 = bo...

python cs架构实现简单文件传输

python cs架构实现简单文件传输

本文为大家分享了python cs架构实现简单文件的传输代码,供大家参考,具体内容如下 要实现简单文件的传输我们必须考虑这些问题: 1.什么是c/s架构? 顾名思义,就是客户端端/服务器...

python cv2截取不规则区域图片实例

python cv2截取不规则区域图片实例

知识掌握 cv2.threshold()函数: 设置固定级别的阈值应用于多通道矩阵,将灰度图像变换二值图像,或去除指定级别的噪声,或过滤掉过小或者过大的像素点。 Python: c...

Django 中间键和上下文处理器的使用

Django 中间键和上下文处理器的使用

一、中间键的引入: Django中间件(Middleware)是一个 轻量级、底层的 “插件”系 统,可以介入 Django的请求和响应处理过程, 修改 Django的输入或输出. dj...

利用pandas进行大文件计数处理的方法

Pandas读取大文件 要处理的是由探测器读出的脉冲信号,一组数据为两列,一列为时间,一列为脉冲能量,数据量在千万级,为了有一个直接的认识,先使用Pandas读取一些 import...