Python 強大的信號庫 blinker 入門詳細教程
1、信號
信號是一種通知或者說通信的方式，信號分為發(fā)送方和接收方。發(fā)送方發(fā)送一種信號，接收方收到信號的進程會跳入信號處理函數，執(zhí)行完后再跳回原來的位置繼續(xù)執(zhí)行。
常見的 Linux 中的信號，通過鍵盤輸入 Ctrl+C，就是發(fā)送給系統(tǒng)一個信號，告訴系統(tǒng)退出當前進程。
信號的特點就是發(fā)送端通知訂閱者發(fā)生了什么。使用信號分為 3 步：定義信號，監(jiān)聽信號，發(fā)送信號。
Python 中提供了信號概念的通信模塊，就是blinker。
Blinker 是一個基于 Python 的強大的信號庫，它既支持簡單的點對點通信，也支持點對多點的組播。Flask 的信號機制就是基于它建立的。Blinker 的內核雖然小巧，但是功能卻非常強大，它支持以下特性：
- 支持注冊全局命名信號
- 支持匿名信號
- 支持自定義命名信號
- 支持與接收者之間的持久連接與短暫連接
- 通過弱引用實現與接收者之間的自動斷開連接
- 支持發(fā)送任意大小的數據
- 支持收集信號接收者的返回值
- 線程安全
2、blinker 使用
安裝方法：
pip install blinker
2.1 命名信號
from blinker import signal
# 定義一個信號
s = signal('king')
def animal(args):
print('我是小鉆風，大王回來了，我要去巡山')
# 信號注冊一個接收者
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
# 發(fā)送信號
s.send()
2.2 匿名信號
blinker 也支持匿名信號，就是不需要指定一個具體的信號值。創(chuàng)建的每一個匿名信號都是互相獨立的。
from blinker import Signal
s = Signal()
def animal(sender):
print('我是小鉆風，大王回來了，我要去巡山')
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
s.send()2.3 組播信號
組播信號是比較能體現出信號優(yōu)點的特征。多個接收者注冊到信號上，發(fā)送者只需要發(fā)送一次就能傳遞信息到多個接收者。
from blinker import signal
s = signal('king')
def animal_one(args):
print(f'我是小鉆風，今天的口號是: {args}')
def animal_two(args):
print(f'我是大鉆風，今天的口號是: {args}')
s.connect(animal_one)
s.connect(animal_two)
if "__main__" == __name__:
s.send('大王叫我來巡山，抓個和尚做晚餐！')
2.4 接收方訂閱主題
接受方支持訂閱指定的主題，只有當指定的主題發(fā)送消息時才發(fā)送給接收方。這種方法很好的區(qū)分了不同的主題。
from blinker import signal
s = signal('king')
def animal(args):
print(f'我是小鉆風，{args} 是我大哥')
s.connect(animal, sender='大象')
if "__main__" == __name__:
for i in ['獅子', '大象', '大鵬']:
s.send(i)
2.5 裝飾器用法
除了可以函數注冊之外還有更簡單的信號注冊方法，那就是裝飾器。
from blinker import signal
s = signal('king')
@s.connect
def animal_one(args):
print(f'我是小鉆風，今天的口號是: {args}')
def animal_two(args):
print(f'我是大鉆風，今天的口號是: {args}')
if "__main__" == __name__:
s.send('大王叫我來巡山，抓個和尚做晚餐！')2.6 可訂閱主題的裝飾器
connect的注冊方法用著裝飾器時有一個弊端就是不能夠訂閱主題，所以有更高級的connect_via方法支持訂閱主題。
from blinker import signal
s = signal('king')
@s.connect_via('大象')
def animal(args):
print(f'我是小鉆風，{args} 是我大哥')
if "__main__" == __name__:
for i in ['獅子', '大象', '大鵬']:
s.send(i)2.7 檢查信號是否有接收者
如果對于一個發(fā)送者發(fā)送消息前要準備的耗時很長，為了避免沒有接收者導致浪費性能的情況，所以可以先檢查某一個信號是否有接收者，在確定有接收者的情況下才發(fā)送，做到精確。
from blinker import signal
s = signal('king')
q = signal('queue')
def animal(sender):
print('我是小鉆風，大王回來了，我要去巡山')
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
res = s.receivers
print(res)
if res:
s.send()
res = q.receivers
q.send()
else:
print("孩兒們都出去巡山了"){4511880240: <weakref at 0x10d02ae80; to 'function' at 0x10cedd430 (animal)>}
我是小鉆風，大王回來了，我要去巡山
{}
孩兒們都出去巡山了
2.8 檢查訂閱者是否訂閱了某個信號
也可以檢查訂閱者是否由某一個信號
from blinker import signal
s = signal('king')
q = signal('queue')
def animal(sender):
print('我是小鉆風，大王回來了，我要去巡山')
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
res = s.has_receivers_for(animal)
print(res)
res = q.has_receivers_for(animal)True
False
3、基于 blinker 的 Flask 信號
Flask 集成 blinker 作為解耦應用的解決方案。在 Flask 中，信號的使用場景如：請求到來之前，請求結束之后。同時 Flask 也支持自定義信號。
3.1 簡單 Flask demo
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/',methods=['GET','POST'],endpoint='index')
def index():
return 'hello blinker'
if __name__ == '__main__':
app.run()訪問127.0.0.1:5000時，返回給瀏覽器hello blinker。
3.2 自定義信號
因為 Flask 集成了信號，所以在 Flask 中使用信號時從 Flask 中引入。
from flask import Flask
from flask.signals import _signals
app = Flask(__name__)
s = _signals.singal('msg')
def QQ(args):
print('you have msg from QQ')
s.connect(QQ)
@app.route('/',methods=['GET','POST'],endpoint='index')
def index():
s.send()
return 'hello blinker'
if __name__ == '__main__':
app.run()
3.3 Flask自帶信號
在 Flask 中除了可以自定義信號，還可以使用自帶信號。Flask 中自帶的信號有很多種，具體如下：
請求
request_started = _signals.signal('request-started') # 請求到來前執(zhí)行
request_finished = _signals.signal('request-finished') # 請求結束后執(zhí)行
模板渲染
before_render_template = _signals.signal('before-render-template') # 模板渲染前執(zhí)行
template_rendered = _signals.signal('template-rendered') # 模板渲染后執(zhí)行
請求執(zhí)行
got_request_exception = _signals.signal('got-request-exception') # 請求執(zhí)行出現異常時執(zhí)行
request_tearing_down = _signals.signal('request-tearing-down') # 請求執(zhí)行完畢后自動執(zhí)行（無論成功與否）
appcontext_tearing_down = _signals.signal('appcontext-tearing-down') # 請求上下文執(zhí)行完畢后自動執(zhí)行（無論成功與否）
請求上下文中
appcontext_pushed = _signals.signal('appcontext-pushed') # 請求上下文push時執(zhí)行
appcontext_popped = _signals.signal('appcontext-popped') # 請求上下文pop時執(zhí)行
message_flashed = _signals.signal('message-flashed') # 調用flask在其中添加數據時，自動觸下面以請求到來之前為例，看 Flask 中信號如何使用
from flask import Flask
from flask.signals import _signals, request_started
import time
app = Flask(__name__)
def wechat(args):
print('you have msg from wechat')
# 從flask中引入已經定好的信號，注冊一個函數
request_started.connect(wechat)
@app.route('/',methods=['GET','POST'],endpoint='index')
def index():
return 'hello blinker'
if __name__ == '__main__':
app.run()當請求到來時，Flask 會經過request_started 通知接受方，就是函數wechat，這時wechat函數先執(zhí)行，然后才返回結果給瀏覽器。
但這種使用方法并不是很地道，因為信號并不支持異步方法，所以通常在生產環(huán)境中信號的接收者都是配置異步執(zhí)行的框架，如 Python 中大名鼎鼎的異步框架 celery。
4、總結
信號的優(yōu)點：
- 解耦應用：將串行運行的耦合應用分解為多級執(zhí)行
- 發(fā)布訂閱者：減少調用者的使用，一次調用通知多個訂閱者
信號的缺點：
- 不支持異步
- 支持訂閱主題的能力有限
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