概述

Python中 asyncio 模塊內(nèi)置了對異步IO的支持，用于處理異步IO；是Python 3.4版本引入的標(biāo)準(zhǔn)庫。

asyncio 的編程模型就是一個消息循環(huán)。

我們從 asyncio 塊中直接獲取一個 EventLoop 的引用，然后把需要執(zhí)行的協(xié)程扔到 EventLoop 中執(zhí)行，就實現(xiàn)了異步IO。

用asyncio實現(xiàn)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!")
    # 異步調(diào)用asyncio.sleep(2): 
    yield from asyncio.sleep(2)
    print("Hello again!")

# 獲取EventLoop:
loop = asyncio.get_event_loop()
# 執(zhí)行coroutine
loop.run_until_complete(hello())
loop.close()

@asyncio.coroutine 把一個 generator 標(biāo)記為 coroutine 類型，然后，我們就把這個 coroutine 扔到 EventLoop 中執(zhí)行。

hello() 會首先打印出Hello world!，然后，yield from語法可以讓我們方便地調(diào)用另一個generator。由于 asyncio.sleep() 也是一個 coroutine，所以線程不會等待 asyncio.sleep() ，而是直接中斷并執(zhí)行下一個消息循環(huán)。

當(dāng)asyncio.sleep()返回時，線程就可以從yield from拿到返回值（此處是None），然后接著執(zhí)行下一行語句。

把asyncio.sleep(2)看成是一個耗時2秒的IO操作(比如讀取大文件)，在此期間，主線程并未等待，而是去執(zhí)行 EventLoop 中其他可以執(zhí)行的 coroutine 了，因此可以實現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。

我們用task封裝兩個coroutine試試：

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()

觀察執(zhí)行過程：

Hello world! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)
Hello world! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)
(暫停約2秒)
Hello again! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)
Hello again! (<_MainThread(MainThread, started 140735195337472)>)

由打印的當(dāng)前線程名稱可以看出，兩個 coroutine 是由同一個線程并發(fā)執(zhí)行的。

如果把 asyncio.sleep() 換成真正的IO操作，則多個 coroutine 就可以由一個線程并發(fā)執(zhí)行。

我們用asyncio的異步網(wǎng)絡(luò)連接來獲取sina、sohu和163的網(wǎng)站首頁：

import asyncio


@asyncio.coroutine
def wget(host):
    print('wget %s...' % host)
    connect = asyncio.open_connection(host, 80)  # 創(chuàng)建連接
    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()

執(zhí)行結(jié)果如下：

wget www.sohu.com...
wget www.sina.com.cn...
wget www.163.com...
(等待一段時間)
(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
...

可見3個連接由一個線程通過coroutine并發(fā)完成。

總結(jié)

asyncio提供了完善的異步IO支持；

異步操作需要在coroutine中通過yield from完成；

多個coroutine可以封裝成一組Task然后并發(fā)執(zhí)行。

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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