Python黑魔法 --- 異步IO( asyncio) 協(xié)程

本文是17年寫的,至今過去多年,有一篇更好的文檔: https://superfastpython.com/python-asyncio/

python asyncio

網(wǎng)絡模型有很多中,為了實現(xiàn)高并發(fā)也有很多方案,多線程,多進程。無論多線程和多進程,IO的調度更多取決于系統(tǒng),而協(xié)程的方式,調度來自用戶,用戶可以在函數(shù)中yield一個狀態(tài)。使用協(xié)程可以實現(xiàn)高效的并發(fā)任務。Python的在3.4中引入了協(xié)程的概念,可是這個還是以生成器對象為基礎,3.5則確定了協(xié)程的語法。下面將簡單介紹asyncio的使用。實現(xiàn)協(xié)程的不僅僅是asyncio,tornado和gevent都實現(xiàn)了類似的功能。

  • event_loop 事件循環(huán):程序開啟一個無限的循環(huán),程序員會把一些函數(shù)注冊到事件循環(huán)上。當滿足事件發(fā)生的時候,調用相應的協(xié)程函數(shù)。

  • coroutine 協(xié)程:協(xié)程對象,指一個使用async關鍵字定義的函數(shù),它的調用不會立即執(zhí)行函數(shù),而是會返回一個協(xié)程對象。協(xié)程對象需要注冊到事件循環(huán),由事件循環(huán)調用。

  • task 任務:一個協(xié)程對象就是一個原生可以掛起的函數(shù),任務則是對協(xié)程進一步封裝,其中包含任務的各種狀態(tài)。

  • future: 代表將來執(zhí)行或沒有執(zhí)行的任務的結果。它和task上沒有本質的區(qū)別

  • async/await 關鍵字:python3.5 用于定義協(xié)程的關鍵字,async定義一個協(xié)程,await用于掛起阻塞的異步調用接口。

上述的概念單獨拎出來都不好懂,比較他們之間是相互聯(lián)系,一起工作。下面看例子,再回溯上述概念,更利于理解。

定義一個協(xié)程

定義一個協(xié)程很簡單,使用async關鍵字,就像定義普通函數(shù)一樣:

import time
import asyncio

now = lambda : time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)

start = now()

coroutine = do_some_work(2)

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(coroutine)

print('TIME: ', now() - start)

通過async關鍵字定義一個協(xié)程(coroutine),協(xié)程也是一種對象。協(xié)程不能直接運行,需要把協(xié)程加入到事件循環(huán)(loop),由后者在適當?shù)臅r候調用協(xié)程。asyncio.get_event_loop方法可以創(chuàng)建一個事件循環(huán),然后使用run_until_complete將協(xié)程注冊到事件循環(huán),并啟動事件循環(huán)。因為本例只有一個協(xié)程,于是可以看見如下輸出:

Waiting:  2
TIME:  0.0004658699035644531

創(chuàng)建一個task

協(xié)程對象不能直接運行,在注冊事件循環(huán)的時候,其實是run_until_complete方法將協(xié)程包裝成為了一個任務(task)對象。所謂task對象是Future類的子類。保存了協(xié)程運行后的狀態(tài),用于未來獲取協(xié)程的結果。

import asyncio
import time

now = lambda : time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)

start = now()

coroutine = do_some_work(2)
loop = asyncio.get_event_loop()
# task = asyncio.ensure_future(coroutine)
task = loop.create_task(coroutine)
print(task)
loop.run_until_complete(task)
print(task)
print('TIME: ', now() - start)

可以看到輸出結果為:

<Task pending coro=<do_some_work() running at /Users/ghost/Rsj217/python3.6/async/async-main.py:17>>
Waiting:  2
<Task finished coro=<do_some_work() done, defined at /Users/ghost/Rsj217/python3.6/async/async-main.py:17> result=None>
TIME:  0.0003490447998046875 

創(chuàng)建task后,task在加入事件循環(huán)之前是pending狀態(tài),因為do_some_work中沒有耗時的阻塞操作,task很快就執(zhí)行完畢了。后面打印的finished狀態(tài)。

asyncio.ensure_future(coroutine) 和 loop.create_task(coroutine)都可以創(chuàng)建一個task,run_until_complete的參數(shù)是一個futrue對象。當傳入一個協(xié)程,其內部會自動封裝成task,task是Future的子類。isinstance(task, asyncio.Future)將會輸出True。

綁定回調

綁定回調,在task執(zhí)行完畢的時候可以獲取執(zhí)行的結果,回調的最后一個參數(shù)是future對象,通過該對象可以獲取協(xié)程返回值。如果回調需要多個參數(shù),可以通過偏函數(shù)導入。

import time
import asyncio

now = lambda : time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)
    return 'Done after {}s'.format(x)

def callback(future):
    print('Callback: ', future.result())

start = now()

coroutine = do_some_work(2)
loop = asyncio.get_event_loop()
task = asyncio.ensure_future(coroutine)
task.add_done_callback(callback)
loop.run_until_complete(task)

print('TIME: ', now() - start)

def callback(t, future):
    print('Callback:', t, future.result())

task.add_done_callback(functools.partial(callback, 2))

可以看到,coroutine執(zhí)行結束時候會調用回調函數(shù)。并通過參數(shù)future獲取協(xié)程執(zhí)行的結果。我們創(chuàng)建的task和回調里的future對象,實際上是同一個對象。

future 與 result

回調一直是很多異步編程的惡夢,程序員更喜歡使用同步的編寫方式寫異步代碼,以避免回調的惡夢?;卣{中我們使用了future對象的result方法。前面不綁定回調的例子中,我們可以看到task有fiinished狀態(tài)。在那個時候,可以直接讀取task的result方法。

async def do_some_work(x):
    print('Waiting {}'.format(x))
    return 'Done after {}s'.format(x)

start = now()

coroutine = do_some_work(2)
loop = asyncio.get_event_loop()
task = asyncio.ensure_future(coroutine)
loop.run_until_complete(task)

print('Task ret: {}'.format(task.result()))
print('TIME: {}'.format(now() - start))

可以看到輸出的結果:

Waiting:  2
Task ret:  Done after 2s
TIME:  0.0003650188446044922

阻塞和await

使用async可以定義協(xié)程對象,使用await可以針對耗時的操作進行掛起,就像生成器里的yield一樣,函數(shù)讓出控制權。協(xié)程遇到await,事件循環(huán)將會掛起該協(xié)程,執(zhí)行別的協(xié)程,直到其他的協(xié)程也掛起或者執(zhí)行完畢,再進行下一個協(xié)程的執(zhí)行。

耗時的操作一般是一些IO操作,例如網(wǎng)絡請求,文件讀取等。我們使用asyncio.sleep函數(shù)來模擬IO操作。協(xié)程的目的也是讓這些IO操作異步化。

import asyncio
import time

now = lambda: time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)
    await asyncio.sleep(x)
    return 'Done after {}s'.format(x)

start = now()

coroutine = do_some_work(2)
loop = asyncio.get_event_loop()
task = asyncio.ensure_future(coroutine)
loop.run_until_complete(task)

print('Task ret: ', task.result())
print('TIME: ', now() - start)  

在 sleep的時候,使用await讓出控制權。即當遇到阻塞調用的函數(shù)的時候,使用await方法將協(xié)程的控制權讓出,以便loop調用其他的協(xié)程。現(xiàn)在我們的例子就用耗時的阻塞操作了。

并發(fā)和并行

并發(fā)和并行一直是容易混淆的概念。并發(fā)通常指有多個任務需要同時進行,并行則是同一時刻有多個任務執(zhí)行。用上課來舉例就是,并發(fā)情況下是一個老師在同一時間段輔助不同的人功課。并行則是好幾個老師分別同時輔助多個學生功課。簡而言之就是一個人同時吃三個饅頭還是三個人同時分別吃一個的情況,吃一個饅頭算一個任務。

asyncio實現(xiàn)并發(fā),就需要多個協(xié)程來完成任務,每當有任務阻塞的時候就await,然后其他協(xié)程繼續(xù)工作。創(chuàng)建多個協(xié)程的列表,然后將這些協(xié)程注冊到事件循環(huán)中。

import asyncio

import time

now = lambda: time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)

    await asyncio.sleep(x)
    return 'Done after {}s'.format(x)

start = now()

coroutine1 = do_some_work(1)
coroutine2 = do_some_work(2)
coroutine3 = do_some_work(4)

tasks = [
    asyncio.ensure_future(coroutine1),
    asyncio.ensure_future(coroutine2),
    asyncio.ensure_future(coroutine3)
]

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))

for task in tasks:
    print('Task ret: ', task.result())

print('TIME: ', now() - start)

結果如下

Waiting:  1
Waiting:  2
Waiting:  4
Task ret:  Done after 1s
Task ret:  Done after 2s
Task ret:  Done after 4s
TIME:  4.003541946411133

總時間為4s左右。4s的阻塞時間,足夠前面兩個協(xié)程執(zhí)行完畢。如果是同步順序的任務,那么至少需要7s。此時我們使用了aysncio實現(xiàn)了并發(fā)。asyncio.wait(tasks) 也可以使用 asyncio.gather(*tasks) ,前者接受一個task列表,后者接收一堆task。

協(xié)程嵌套

使用async可以定義協(xié)程,協(xié)程用于耗時的io操作,我們也可以封裝更多的io操作過程,這樣就實現(xiàn)了嵌套的協(xié)程,即一個協(xié)程中await了另外一個協(xié)程,如此連接起來。

import asyncio

import time

now = lambda: time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)

    await asyncio.sleep(x)
    return 'Done after {}s'.format(x)

async def main():
    coroutine1 = do_some_work(1)
    coroutine2 = do_some_work(2)
    coroutine3 = do_some_work(4)

    tasks = [
        asyncio.ensure_future(coroutine1),
        asyncio.ensure_future(coroutine2),
        asyncio.ensure_future(coroutine3)
    ]

    dones, pendings = await asyncio.wait(tasks)

    for task in dones:
        print('Task ret: ', task.result())

start = now()

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())

print('TIME: ', now() - start)

如果使用的是 asyncio.gather創(chuàng)建協(xié)程對象,那么await的返回值就是協(xié)程運行的結果。

    results = await asyncio.gather(*tasks)

    for result in results:
        print('Task ret: ', result)

不在main協(xié)程函數(shù)里處理結果,直接返回await的內容,那么最外層的run_until_complete將會返回main協(xié)程的結果。

async def main():
    coroutine1 = do_some_work(1)
    coroutine2 = do_some_work(2)
    coroutine3 = do_some_work(2)

    tasks = [
        asyncio.ensure_future(coroutine1),
        asyncio.ensure_future(coroutine2),
        asyncio.ensure_future(coroutine3)
    ]

    return await asyncio.gather(*tasks)

start = now()

loop = asyncio.get_event_loop()
results = loop.run_until_complete(main())

for result in results:
    print('Task ret: ', result)

或者返回使用asyncio.wait方式掛起協(xié)程。

async def main():
    coroutine1 = do_some_work(1)
    coroutine2 = do_some_work(2)
    coroutine3 = do_some_work(4)

    tasks = [
        asyncio.ensure_future(coroutine1),
        asyncio.ensure_future(coroutine2),
        asyncio.ensure_future(coroutine3)
    ]

    return await asyncio.wait(tasks)

start = now()

loop = asyncio.get_event_loop()
done, pending = loop.run_until_complete(main())

for task in done:
    print('Task ret: ', task.result())

也可以使用asyncio的as_completed方法

async def main():
    coroutine1 = do_some_work(1)
    coroutine2 = do_some_work(2)
    coroutine3 = do_some_work(4)

    tasks = [
        asyncio.ensure_future(coroutine1),
        asyncio.ensure_future(coroutine2),
        asyncio.ensure_future(coroutine3)
    ]
    for task in asyncio.as_completed(tasks):
        result = await task
        print('Task ret: {}'.format(result))

start = now()

loop = asyncio.get_event_loop()
done = loop.run_until_complete(main())
print('TIME: ', now() - start)

由此可見,協(xié)程的調用和組合十分靈活,尤其是對于結果的處理,如何返回,如何掛起,需要逐漸積累經(jīng)驗和前瞻的設計。

協(xié)程停止

上面見識了協(xié)程的幾種常用的用法,都是協(xié)程圍繞著事件循環(huán)進行的操作。future對象有幾個狀態(tài):

  • Pending
  • Running
  • Done
  • Cancelled

創(chuàng)建future的時候,task為pending,事件循環(huán)調用執(zhí)行的時候當然就是running,調用完畢自然就是done,如果需要停止事件循環(huán),就需要先把task取消??梢允褂胊syncio.Task獲取事件循環(huán)的task

import asyncio

import time

now = lambda: time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)

    await asyncio.sleep(x)
    return 'Done after {}s'.format(x)

coroutine1 = do_some_work(1)
coroutine2 = do_some_work(2)
coroutine3 = do_some_work(2)

tasks = [
    asyncio.ensure_future(coroutine1),
    asyncio.ensure_future(coroutine2),
    asyncio.ensure_future(coroutine3)
]

start = now()

loop = asyncio.get_event_loop()
try:
    loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
except KeyboardInterrupt as e:
    print(asyncio.Task.all_tasks())
    for task in asyncio.Task.all_tasks():
        print(task.cancel())
    loop.stop()
    loop.run_forever()
finally:
    loop.close()

print('TIME: ', now() - start)

啟動事件循環(huán)之后,馬上ctrl+c,會觸發(fā)run_until_complete的執(zhí)行異常 KeyBorardInterrupt。然后通過循環(huán)asyncio.Task取消future。可以看到輸出如下:

Waiting:  1
Waiting:  2
Waiting:  2
{<Task pending coro=<do_some_work() running at /Users/ghost/Rsj217/python3.6/async/async-main.py:18> wait_for=<Future pending cb=[<TaskWakeupMethWrapper object at 0x101230648>()]> cb=[_wait.<locals>._on_completion() at /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/asyncio/tasks.py:374]>, <Task pending coro=<do_some_work() running at /Users/ghost/Rsj217/python3.6/async/async-main.py:18> wait_for=<Future pending cb=[<TaskWakeupMethWrapper object at 0x1032b10a8>()]> cb=[_wait.<locals>._on_completion() at /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/asyncio/tasks.py:374]>, <Task pending coro=<wait() running at /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/asyncio/tasks.py:307> wait_for=<Future pending cb=[<TaskWakeupMethWrapper object at 0x103317d38>()]> cb=[_run_until_complete_cb() at /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/asyncio/base_events.py:176]>, <Task pending coro=<do_some_work() running at /Users/ghost/Rsj217/python3.6/async/async-main.py:18> wait_for=<Future pending cb=[<TaskWakeupMethWrapper object at 0x103317be8>()]> cb=[_wait.<locals>._on_completion() at /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/asyncio/tasks.py:374]>}
True
True
True
True
TIME:  0.8858370780944824

True表示cannel成功,loop stop之后還需要再次開啟事件循環(huán),最后在close,不然還會拋出異常:

Task was destroyed but it is pending!
task: <Task pending coro=<do_some_work() done,

循環(huán)task,逐個cancel是一種方案,可是正如上面我們把task的列表封裝在main函數(shù)中,main函數(shù)外進行事件循環(huán)的調用。這個時候,main相當于最外出的一個task,那么處理包裝的main函數(shù)即可。

import asyncio

import time

now = lambda: time.time()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting: ', x)

    await asyncio.sleep(x)
    return 'Done after {}s'.format(x)

async def main():
    coroutine1 = do_some_work(1)
    coroutine2 = do_some_work(2)
    coroutine3 = do_some_work(2)

    tasks = [
        asyncio.ensure_future(coroutine1),
        asyncio.ensure_future(coroutine2),
        asyncio.ensure_future(coroutine3)
    ]
    done, pending = await asyncio.wait(tasks)
    for task in done:
        print('Task ret: ', task.result())

start = now()

loop = asyncio.get_event_loop()
task = asyncio.ensure_future(main())
try:
    loop.run_until_complete(task)
except KeyboardInterrupt as e:
    print(asyncio.Task.all_tasks())
    print(asyncio.gather(*asyncio.Task.all_tasks()).cancel())
    loop.stop()
    loop.run_forever()
finally:
    loop.close()

不同線程的事件循環(huán)

很多時候,我們的事件循環(huán)用于注冊協(xié)程,而有的協(xié)程需要動態(tài)的添加到事件循環(huán)中。一個簡單的方式就是使用多線程。當前線程創(chuàng)建一個事件循環(huán),然后在新建一個線程,在新線程中啟動事件循環(huán)。當前線程不會被block。

from threading import Thread

def start_loop(loop):
    asyncio.set_event_loop(loop)
    loop.run_forever()

def more_work(x):
    print('More work {}'.format(x))
    time.sleep(x)
    print('Finished more work {}'.format(x))

start = now()
new_loop = asyncio.new_event_loop()
t = Thread(target=start_loop, args=(new_loop,))
t.start()
print('TIME: {}'.format(time.time() - start))

new_loop.call_soon_threadsafe(more_work, 6)
new_loop.call_soon_threadsafe(more_work, 3)

啟動上述代碼之后,當前線程不會被block,新線程中會按照順序執(zhí)行call_soon_threadsafe方法注冊的more_work方法,后者因為time.sleep操作是同步阻塞的,因此運行完畢more_work需要大致6 + 3

新線程協(xié)程

def start_loop(loop):
    asyncio.set_event_loop(loop)
    loop.run_forever()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting {}'.format(x))
    await asyncio.sleep(x)
    print('Done after {}s'.format(x))

def more_work(x):
    print('More work {}'.format(x))
    time.sleep(x)
    print('Finished more work {}'.format(x))

start = now()
new_loop = asyncio.new_event_loop()
t = Thread(target=start_loop, args=(new_loop,))
t.start()
print('TIME: {}'.format(time.time() - start))

asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_some_work(6), new_loop)
asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_some_work(4), new_loop)

上述的例子,主線程中創(chuàng)建一個new_loop,然后在另外的子線程中開啟一個無限事件循環(huán)。主線程通過run_coroutine_threadsafe新注冊協(xié)程對象。這樣就能在子線程中進行事件循環(huán)的并發(fā)操作,同時主線程又不會被block。一共執(zhí)行的時間大概在6s左右。

master-worker主從模式

對于并發(fā)任務,通常是用生成消費模型,對隊列的處理可以使用類似master-worker的方式,master主要用戶獲取隊列的msg,worker用戶處理消息。

為了簡單起見,并且協(xié)程更適合單線程的方式,我們的主線程用來監(jiān)聽隊列,子線程用于處理隊列。這里使用redis的隊列。主線程中有一個是無限循環(huán),用戶消費隊列。

    while True:
        task = rcon.rpop("queue")
        if not task:
            time.sleep(1)
            continue
        asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_some_work(int(task)), new_loop)

給隊列添加一些數(shù)據(jù):

127.0.0.1:6379[3]> lpush queue 2
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> lpush queue 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> lpush queue 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> lpush queue 1

可以看見輸出:

Waiting  2
Done 2
Waiting  5
Waiting  1
Done 1
Waiting  1
Done 1
Done 5

我們發(fā)起了一個耗時5s的操作,然后又發(fā)起了連個1s的操作,可以看見子線程并發(fā)的執(zhí)行了這幾個任務,其中5s awati的時候,相繼執(zhí)行了1s的兩個任務。

停止子線程

如果一切正常,那么上面的例子很完美??墒?,需要停止程序,直接ctrl+c,會拋出KeyboardInterrupt錯誤,我們修改一下主循環(huán):

try:
    while True:
        task = rcon.rpop("queue")
        if not task:
            time.sleep(1)
            continue
        asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_some_work(int(task)), new_loop)
except KeyboardInterrupt as e:
    print(e)
    new_loop.stop()

可是實際上并不好使,雖然主線程try了KeyboardInterrupt異常,但是子線程并沒有退出,為了解決這個問題,可以設置子線程為守護線程,這樣當主線程結束的時候,子線程也隨機退出。

new_loop = asyncio.new_event_loop()
t = Thread(target=start_loop, args=(new_loop,))
t.setDaemon(True)    # 設置子線程為守護線程
t.start()

try:
    while True:
        # print('start rpop')
        task = rcon.rpop("queue")
        if not task:
            time.sleep(1)
            continue
        asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_some_work(int(task)), new_loop)
except KeyboardInterrupt as e:
    print(e)
    new_loop.stop()

線程停止程序的時候,主線程退出后,子線程也隨機退出才了,并且停止了子線程的協(xié)程任務。

aiohttp

在消費隊列的時候,我們使用asyncio的sleep用于模擬耗時的io操作。以前有一個短信服務,需要在協(xié)程中請求遠程的短信api,此時需要是需要使用aiohttp進行異步的http請求。大致代碼如下:

server.py

import time
from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/<int:x>')
def index(x):
    time.sleep(x)
    return "{} It works".format(x)

@app.route('/error')
def error():
    time.sleep(3)
    return "error!"

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

/接口表示短信接口,/error表示請求/失敗之后的報警。

async-custoimer.py

import time
import asyncio
from threading import Thread
import redis
import aiohttp

def get_redis():
    connection_pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', db=3)
    return redis.Redis(connection_pool=connection_pool)

rcon = get_redis()

def start_loop(loop):
    asyncio.set_event_loop(loop)
    loop.run_forever()

async def fetch(url):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as resp:
            print(resp.status)
            return await resp.text()

async def do_some_work(x):
    print('Waiting ', x)
    try:
        ret = await fetch(url='http://127.0.0.1:5000/{}'.format(x))
        print(ret)
    except Exception as e:
        try:
            print(await fetch(url='http://127.0.0.1:5000/error'))
        except Exception as e:
            print(e)
    else:
        print('Done {}'.format(x))

new_loop = asyncio.new_event_loop()
t = Thread(target=start_loop, args=(new_loop,))
t.setDaemon(True)
t.start()

try:
    while True:
        task = rcon.rpop("queue")
        if not task:
            time.sleep(1)
            continue
        asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_some_work(int(task)), new_loop)
except Exception as e:
    print('error')
    new_loop.stop()
finally:
    pass

有一個問題需要注意,我們在fetch的時候try了異常,如果沒有try這個異常,即使發(fā)生了異常,子線程的事件循環(huán)也不會退出。主線程也不會退出,暫時沒找到辦法可以把子線程的異常raise傳播到主線程。(如果誰找到了比較好的方式,希望可以帶帶我)。

對于redis的消費,還有一個block的方法:

try:
    while True:
        _, task = rcon.brpop("queue")
        asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_some_work(int(task)), new_loop)
except Exception as e:
    print('error', e)
    new_loop.stop()
finally:
    pass

使用 brpop方法,會block住task,如果主線程有消息,才會消費。測試了一下,似乎brpop的方式更適合這種隊列消費的模型。

127.0.0.1:6379[3]> lpush queue 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> lpush queue 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> lpush queue 1

可以看到結果

Waiting  5
Waiting  1
Waiting  1
200
1 It works
Done 1
200
1 It works
Done 1
200
5 It works
Done 5

協(xié)程消費

主線程用于監(jiān)聽隊列,然后子線程的做事件循環(huán)的worker是一種方式。還有一種方式實現(xiàn)這種類似master-worker的方案。即把監(jiān)聽隊列的無限循環(huán)邏輯一道協(xié)程中。程序初始化就創(chuàng)建若干個協(xié)程,實現(xiàn)類似并行的效果。

import time
import asyncio
import redis

now = lambda : time.time()

def get_redis():
    connection_pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', db=3)
    return redis.Redis(connection_pool=connection_pool)

rcon = get_redis()

async def worker():
    print('Start worker')

    while True:
        start = now()
        task = rcon.rpop("queue")
        if not task:
            await asyncio.sleep(1)
            continue
        print('Wait ', int(task))
        await asyncio.sleep(int(task))
        print('Done ', task, now() - start)

def main():
    asyncio.ensure_future(worker())
    asyncio.ensure_future(worker())

    loop = asyncio.get_event_loop()
    try:
        loop.run_forever()
    except KeyboardInterrupt as e:
        print(asyncio.gather(*asyncio.Task.all_tasks()).cancel())
        loop.stop()
        loop.run_forever()
    finally:
        loop.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

這樣做就可以多多啟動幾個worker來監(jiān)聽隊列。一樣可以到達效果。

總結

上述簡單的介紹了asyncio的用法,主要是理解事件循環(huán),協(xié)程和任務,future的關系。異步編程不同于常見的同步編程,設計程序的執(zhí)行流的時候,需要特別的注意。畢竟這和以往的編碼經(jīng)驗有點不一樣??墒亲屑毾胂?,我們平時處事的時候,大腦會自然而然的實現(xiàn)異步協(xié)程。比如等待煮茶的時候,可以多寫幾行代碼。

相關代碼文件的Gist

參考:Threaded Asynchronous Magic and How to Wield It

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內容提示】社區(qū)部分內容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發(fā)布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務。

相關閱讀更多精彩內容

友情鏈接更多精彩內容