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 ：http://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，谢谢大家对中文源码网的支持。