python 異步async庫的使用說明

更新時間：2020年05月04日 17:50:48 作者：brucewong0516

這篇文章主要介紹了python 異步async庫的使用說明，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧

在學(xué)習(xí)asyncio之前，先理清楚同步/異步的概念：

同步是指完成事務(wù)的邏輯，先執(zhí)行第一個事務(wù)，如果阻塞了，會一直等待，直到這個事務(wù)完成，再執(zhí)行第二個事務(wù)，順序執(zhí)行

異步是和同步相對的，異步是指在處理調(diào)用這個事務(wù)的之后，不會等待這個事務(wù)的處理結(jié)果，直接處理第二個事務(wù)去了，通過狀態(tài)、通知、回調(diào)來通知調(diào)用者處理結(jié)果

asyncio函數(shù)：

異步IO采用消息循環(huán)的模式，重復(fù)“讀取消息—處理消息”的過程，也就是說異步IO模型”需要一個消息循環(huán)，在消息循環(huán)中，主線程不斷地重復(fù)“讀取消息-處理消息”這一過程。

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(dāng)滿足事件發(fā)生的時候，調(diào)用相應(yīng)的協(xié)程函數(shù)。

coroutine 協(xié)程：協(xié)程對象，指一個使用async關(guān)鍵字定義的函數(shù)，它的調(diào)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(diào)用。

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

async/await 關(guān)鍵字：用于定義協(xié)程的關(guān)鍵字，async定義一個協(xié)程，await用于掛起阻塞的異步調(diào)用接口。

一、asyncio

下面通過舉例來對比同步代碼和異步代碼編寫方面的差異，其次看下兩者性能上的差距，使用asyncio.sleep(1)模擬耗時1秒的io操作。

同步代碼：

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

異步代碼：

import time
import asyncio

# 定義異步函數(shù)
async def hello():
  print('Hello World:%s' % time.time())
  #必須使用await，不能使用yield from；如果是使用yield from ，需要采用@asyncio.coroutine相對應(yīng)
  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
(暫停約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 用來定義異步函數(shù)，其內(nèi)部有異步操作。每個線程有一個事件循環(huán)，主線程調(diào)用asyncio.get_event_loop()時會創(chuàng)建事件循環(huán)，把異步的任務(wù)丟給這個循環(huán)的run_until_complete()方法，事件循環(huán)會安排協(xié)同程序的執(zhí)行。

上述程序中，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await asyncio.sleep(1)也是一個coroutine，所以線程不會等待asyncio.sleep(1)，而是直接中斷并執(zhí)行下一個消息循環(huán)。

當(dāng)asyncio.sleep(1)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(1)看成是一個耗時1秒的IO操作，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。

asyncio操作的總結(jié)：

async def hello(): 定義async異步函數(shù)，中間可以添加await async.sleep(N) 來設(shè)定中斷并執(zhí)行下一個循環(huán)消息

tasks = [] 任務(wù)則是對協(xié)程進一步封裝，其中包含任務(wù)的各種狀態(tài)。即多個coroutine函數(shù)可以封裝成一組Task然后并發(fā)執(zhí)行

loop = asyncio.get_event_loop() #獲取“事件循環(huán)”對象

loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks)) #通過事件循環(huán)，去調(diào)用協(xié)程函數(shù)

loop.close() 結(jié)束時間循環(huán)

二、aiohttp 　　

如果需要并發(fā)http請求，通常是用requests，但requests是同步的庫，如果想異步的話需要引入aiohttp。

這里引入一個類，from aiohttp import ClientSession，首先要建立一個session對象，然后用session對象去打開網(wǎng)頁。

session可以進行多項操作，比如post, get, put, head等。

基本用法：

async with ClientSession() as session:

async with session.get(url) as response:

aiohttp異步實現(xiàn)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 關(guān)鍵字定義了這是個異步函數(shù)，await 關(guān)鍵字加在需要等待的操作前面，response.read()等待request響應(yīng)，是個耗IO操作。然后使用ClientSession類發(fā)起http請求。

多鏈接異步訪問

如果我們需要請求多個URL該怎么辦呢，同步的做法訪問多個URL只需要加個for循環(huán)就可以了。但異步的實現(xiàn)方式并沒那么容易，在之前的基礎(chǔ)上需要將hello()包裝在asyncio的Future對象中，然后將Future對象列表作為任務(wù)傳遞給事件循環(huán)。

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響應(yīng)

好了，上面介紹了訪問不同鏈接的異步實現(xiàn)方式，但是我們只是發(fā)出了請求，如果要把響應(yīng)一一收集到一個列表中，最后保存到本地或者打印出來要怎么實現(xiàn)呢，可通過asyncio.gather(*tasks)將響應(yīng)全部收集起來

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

以上這篇python 異步async庫的使用說明就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，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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