Python中Tornado协程的使用详解(附实例)
使用Tornado协程可以开发出类似同步代码的异步行为。同时,因为协程本身不使用线程,所以减少了线程上下文切换的开销,是一种高效的开发模式。
1、编写协程函数
实例:用协程技术开发网页访问功能
#用协程技术开发网页访问功能 from tornado import gen #引入协程库gen from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient import time #使用gen.coroutine修饰器 @gen.coroutine def coroutine_visit(): http_client=AsyncHTTPClient() response=yield http_client.fetch("http://www.baidu.com") print(response.body)
本例中任然使用了异步客户端AsyncHTTPClient进行页面访问,装饰器@gen.coroutine声明这是一个协程函数,由于yield关键字的作用,使得代码中不用再编写回调函数用于处理访问结果,而可以直接在yield语句的后面编写结果处理语句。
2、调用协程函数
由于Tornado协程基于Python的yield关键字实现,所以不能像普通函数那样直接调用。
协程函数可以通过以下三张方式调用:
在本身是协程的函数内通过yield关键字调用。
在IOLoop尚未启动时,通过IOLoop的run_sync()函数调用。
在IOLoop已经启动时,通过IOLoop的spawn_callback()函数调用。
实例:通过协程函数调用协程函数
代码:
#用协程技术开发网页访问功能 from tornado import gen #引入协程库gen from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient import time #使用gen.coroutine修饰器 @gen.coroutine def coroutine_visit(): http_client=AsyncHTTPClient() response=yield http_client.fetch("http://www.baidu.com") print(response.body) @gen.coroutine def outer_coroutine(): print("start call coroutine_visit") yield coroutine_visit() print("end call coroutine_cisit")
本例中outer_coroutine()和coroutine_visit()都是协程函数,所以他们之间可以通过yield关键字调用。_
实例:IOLoo尚未启动时,通过IOLoop的run_sync()函数调用。
IOLoop是Tornado的主事件循环对象,Tornado程序通过它监听外部客户端的访问请求,并执行相应操作。代码:
#用协程技术开发网页访问功能 from tornado import gen #引入协程库gen from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient from tornado.ioloop import IOLoop #引入IOLoop对象 #使用gen.coroutine修饰器 @gen.coroutine def coroutine_visit(): http_client=AsyncHTTPClient() response=yield http_client.fetch("http://www.baidu.com") print(response.body) def func_normal(): print("start call coroutine_visit") IOLoop.current().run_sync(lambda :coroutine_visit()) print("end call coroutine_visit")
当程序尚未进入IOLoop的running状态时,可以通过run_sync()函数调用协程函数。
注意:run_sync()函数将阻塞当前函数的调用,直到被调用的协程执行完成。
事实上,Tornado要求协程函数在IOLoop的running状态种才能被调用,只不过run_sync函数自动完成了启动、停止IOLoop的操作步骤,他的实现逻辑是:
【启动IOLoop】》【调用被lambda封装的协程函数】》【停止IOLoop】
实例:在IOLoop启动时,通过spawn_callback()函数调用
代码:
#用协程技术开发网页访问功能 from tornado import gen #引入协程库gen from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient from tornado.ioloop import IOLoop #引入IOLoop对象 #使用gen.coroutine修饰器 @gen.coroutine def coroutine_visit(): http_client=AsyncHTTPClient() response=yield http_client.fetch("http://www.baidu.com") print(response.body) def func_normal(): print("start call coroutine_visit") IOLoop.current().spawn_callback(coroutine_visit) print("end call coroutine_visit")
spawn_callback()函数将不会等待被调用协程执行完成,所有上下两条打印语句将马上完成,而coroutine__visit本身将会由IOLoop在合适的时机进行调用。
注意:IOLoop的spawn_callback()函数没有为开发者提供获取协程函数调用返回值的方法,所以只能用span_callback()调用没有返回值的协程函数。
3、在协程中调用阻塞函数
在协程中直接调用阻塞函数会影响协程本身的性能,所以Tornado提供了在协程中利用线程池调度阻塞函数,从而不影响协程本身继续执行的方法。代码实例:
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor from tornado import gen #定义线程池 thread_pool=ThreadPoolExecutor(2) def mySleep(count): import time for x in range(count): time.sleep(1) @gen.coroutine def call_blocking(): print("start") yield thread_pool.submit(mySleep,10) print("end")
代码中首先引用了concurrent.futures种的ThreadPoolExecutor类,实例化了一个由两个线程的线程池thread_pool。在需要调用阻塞函数的协程call_blocking种,使用thread_pool.submit调用阻塞函数,并通过yield返回。这样便不会阻塞协程所在的线程的继续执行,也保证了阻塞函数前后代码的执行顺序。
4、在协程中等待多个异步调用
到目前为止,我们知道了协程中一个yield关键字等待一个异步调用的编程方法。其实,Tornado允许在协程中用一个yield关键字等待多个异步调用,只需要把这些调用以列表(list)或字典(dictionary)的方式传递给yield关键字即可。实例:使用列表方式传递多个异步调用
#使用列表方式传递多个异步调用 from tornado import gen #引入协程库gen from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient @gen.coroutine #使用gen.coroutine修饰器 def coroutine_visit(): http_client=AsyncHTTPClient() list_response=yield [ http_client.fetch("http://www.baidu.com"), http_client.fetch("http://www.api.jiutouxiang.com") ] for response in list_response: print(response.body)
在代码中仍然使用@gen.coroutine装饰器定义协程,在需要yield的地方用列表传递若干个异步调用,只有在列表种的所有调用都执行完成后,yield才会返回并且继续执行。yield以列表方式返回调用结果。
实例:用字典方式传递多个异步调用:
#使用列表方式传递多个异步调用 from tornado import gen #引入协程库gen from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient @gen.coroutine #使用gen.coroutine修饰器 def coroutine_visit(): http_client=AsyncHTTPClient() dict_response=yield { "baidu": http_client.fetch("http://www.baidu.com"), "9siliao":http_client.fetch("http://www.api.jiutouxiang.com") } print(dict_response["baidu"].body)
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