欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

python 异步async库的使用说明

程序员文章站 2022-04-05 23:01:53
在学习asyncio之前,先理清楚同步/异步的概念:同步是指完成事务的逻辑,先执行第一个事务,如果阻塞了,会一直等待,直到这个事务完成,再执行第二个事务,顺序执行异步是和同步相对的,异步是指在处理调用...

在学习asyncio之前,先理清楚同步/异步的概念:

同步是指完成事务的逻辑,先执行第一个事务,如果阻塞了,会一直等待,直到这个事务完成,再执行第二个事务,顺序执行

异步是和同步相对的,异步是指在处理调用这个事务的之后,不会等待这个事务的处理结果,直接处理第二个事务去了,通过状态、通知、回调来通知调用者处理结果

asyncio函数:

异步io采用消息循环的模式,重复“读取消息—处理消息”的过程,也就是说异步io模型”需要一个消息循环,在消息循环中,主线程不断地重复“读取消息-处理消息”这一过程。

event_loop 事件循环:程序开启一个无限的循环,程序员会把一些函数注册到事件循环上。当满足事件发生的时候,调用相应的协程函数。

coroutine 协程:协程对象,指一个使用async关键字定义的函数,它的调用不会立即执行函数,而是会返回一个协程对象。协程对象需要注册到事件循环,由事件循环调用。

task 任务:一个协程对象就是一个原生可以挂起的函数,任务则是对协程进一步封装,其中包含任务的各种状态。

async/await 关键字: 用于定义协程的关键字,async定义一个协程,await用于挂起阻塞的异步调用接口。

一、asyncio

下面通过举例来对比同步代码和异步代码编写方面的差异,其次看下两者性能上的差距,使用asyncio.sleep(1)模拟耗时1秒的io操作。

同步代码:

import time

def hello():
  time.sleep(1)

def run():
  for i in range(5):
    hello()
    print('hello world:%s' % time.time()) 
if __name__ == '__main__':
  run()

hello world:1536842494.2786784
hello world:1536842495.2796268
hello world:1536842496.2802596
hello world:1536842497.2804587
hello world:1536842498.2812462

异步代码:

import time
import asyncio

# 定义异步函数
async def hello():
  print('hello world:%s' % time.time())
  #必须使用await,不能使用yield from;如果是使用yield from ,需要采用@asyncio.coroutine相对应
  await asyncio.sleep(1)  
  print('hello wow world:%s' % time.time())

def run():
  tasks = []
  for i in range(5):
    tasks.append(hello())
  loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))

loop = asyncio.get_event_loop()
if __name__ =='__main__':
  run()

hello world:1536855050.1950748
hello world:1536855050.1950748
hello world:1536855050.1950748
hello world:1536855050.1960726
hello world:1536855050.1960726
(暂停约1秒)
hello wow world:1536855051.1993241
hello wow world:1536855051.1993241
hello wow world:1536855051.1993241
hello wow world:1536855051.1993241
hello wow world:1536855051.1993241

async def 用来定义异步函数,其内部有异步操作。每个线程有一个事件循环,主线程调用asyncio.get_event_loop()时会创建事件循环,把异步的任务丢给这个循环的run_until_complete()方法,事件循环会安排协同程序的执行。

上述程序中,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await asyncio.sleep(1)也是一个coroutine,所以线程不会等待asyncio.sleep(1),而是直接中断并执行下一个消息循环。

当asyncio.sleep(1)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(1)看成是一个耗时1秒的io操作,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。

asyncio操作的总结:

async def hello(): 定义async异步函数,中间可以添加await async.sleep(n) 来设定中断并执行下一个循环消息

tasks = [] 任务则是对协程进一步封装,其中包含任务的各种状态。即多个coroutine函数可以封装成一组task然后并发执行

loop = asyncio.get_event_loop() #获取“事件循环”对象

loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks)) #通过事件循环,去调用协程函数

loop.close() 结束时间循环

二、aiohttp   

如果需要并发http请求,通常是用requests,但requests是同步的库,如果想异步的话需要引入aiohttp。

这里引入一个类,from aiohttp import clientsession,首先要建立一个session对象,然后用session对象去打开网页。

session可以进行多项操作,比如post, get, put, head等。

基本用法:

async with clientsession() as session:

async with session.get(url) as response:

aiohttp异步实现的例子:

import asyncio
from aiohttp import clientsession

tasks = []
url = "https://www.baidu.com/{}"
async def hello(url):
  async with clientsession() as session:
    async with session.get(url) as response:
      response = await response.read()
      print(response)

if __name__ == '__main__':
  loop = asyncio.get_event_loop()
  loop.run_until_complete(hello(url))

首先async def 关键字定义了这是个异步函数,await 关键字加在需要等待的操作前面,response.read()等待request响应,是个耗io操作。然后使用clientsession类发起http请求。

多链接异步访问

如果我们需要请求多个url该怎么办呢,同步的做法访问多个url只需要加个for循环就可以了。但异步的实现方式并没那么容易,在之前的基础上需要将hello()包装在asyncio的future对象中,然后将future对象列表作为任务传递给事件循环。

import time
import asyncio
from aiohttp import clientsession

tasks = []
url = "https://www.baidu.com/{}"
async def hello(url):
  async with clientsession() as session:
    async with session.get(url) as response:
      response = await response.read()
      print('hello world:%s' % time.time())

def run():
  for i in range(5):
    task = asyncio.ensure_future(hello(url.format(i)))
    tasks.append(task)


if __name__ == '__main__':
  loop = asyncio.get_event_loop()
  run()
  loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))

hello world:1536843566.064149
hello world:1536843566.070586
hello world:1536843566.0769563
hello world:1536843566.0779328
hello world:1536843566.0799286

·收集http响应

好了,上面介绍了访问不同链接的异步实现方式,但是我们只是发出了请求,如果要把响应一一收集到一个列表中,最后保存到本地或者打印出来要怎么实现呢,可通过asyncio.gather(*tasks)将响应全部收集起来

import time
import asyncio
from aiohttp import clientsession

tasks = []
url = "https://www.baidu.com/{}"
async def hello(url):
  async with clientsession() as session:
    async with session.get(url) as response:
#      print(response)
      print('hello world:%s' % time.time())
      return await response.read()

def run():
  for i in range(5):
    task = asyncio.ensure_future(hello(url.format(i)))
    tasks.append(task)
  result = loop.run_until_complete(asyncio.gather(*tasks))
  print(result)

if __name__ == '__main__':
  loop = asyncio.get_event_loop()
  run()

hello world:1536843488.678779
hello world:1536843488.6797836
hello world:1536843488.6867576
hello world:1536843488.6877556
hello world:1536843488.6877556

以上这篇python 异步async库的使用说明就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。