前言：python由于GIL（全局鎖）的存在，不能發(fā)揮多核的優(yōu)勢(shì)，其性能一直飽受詬病。然而在IO密集型的網(wǎng)絡(luò)編程里，異步處理比同步處理能提升成百上千倍的效率，彌補(bǔ)了python性能方面的短板，如最新的微服務(wù)框架japronto，resquests per second可達(dá)百萬(wàn)級(jí)。
python還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是庫(kù)（第三方庫(kù)）極為豐富，運(yùn)用十分方便。asyncio是python3.4版本引入到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，python2x沒(méi)有加這個(gè)庫(kù)，畢竟python3x才是未來(lái)啊，哈哈！python3.5又加入了async/await特性。
在學(xué)習(xí)asyncio之前，我們先來(lái)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(gè)事務(wù)，如果阻塞了，會(huì)一直等待，直到這個(gè)事務(wù)完成，再執(zhí)行第二個(gè)事務(wù)，順序執(zhí)行。。。
異步是和同步相對(duì)的，異步是指在處理調(diào)用這個(gè)事務(wù)的之后，不會(huì)等待這個(gè)事務(wù)的處理結(jié)果，直接處理第二個(gè)事務(wù)去了，通過(guò)狀態(tài)、通知、回調(diào)來(lái)通知調(diào)用者處理結(jié)果。
一、asyncio
下面通過(guò)舉例來(lái)對(duì)比同步代碼和異步代碼編寫(xiě)方面的差異，其次看下兩者性能上的差距，我們使用sleep(1)模擬耗時(shí)1秒的io操作。
同步代碼：
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import timedef hello(): time.sleep(1)def run(): for i in range(5): hello() print('Hello World:%s' % time.time()) # 任何偉大的代碼都是從Hello World 開(kāi)始的！if __name__ == '__main__': run() |
輸出：（間隔差不多是1s）
Hello World:1527595175.4728756
Hello World:1527595176.473001
Hello World:1527595177.473494
Hello World:1527595178.4739306
Hello World:1527595179.474482
異步代碼：
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import timeimport asyncio# 定義異步函數(shù)async def hello(): asyncio.sleep(1) print('Hello World:%s' % time.time())def run(): for i in range(5): loop.run_until_complete(hello())loop = asyncio.get_event_loop()if __name__ =='__main__': run() |
輸出：
Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501
async def 用來(lái)定義異步函數(shù)，其內(nèi)部有異步操作。每個(gè)線程有一個(gè)事件循環(huán)，主線程調(diào)用asyncio.get_event_loop()時(shí)會(huì)創(chuàng)建事件循環(huán)，你需要把異步的任務(wù)丟給這個(gè)循環(huán)的run_until_complete()方法，事件循環(huán)會(huì)安排協(xié)同程序的執(zhí)行。
二、aiohttp
如果需要并發(fā)http請(qǐng)求怎么辦呢，通常是用requests，但requests是同步的庫(kù)，如果想異步的話需要引入aiohttp。這里引入一個(gè)類，from aiohttp import ClientSession，首先要建立一個(gè)session對(duì)象，然后用session對(duì)象去打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)。session可以進(jìn)行多項(xiàng)操作，比如post, get, put, head等。
基本用法：
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async with ClientSession() as session:async with session.get(url) as response: |
aiohttp異步實(shí)現(xiàn)的例子：
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import asynciofrom aiohttp import ClientSessiontasks = []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(gè)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(gè)耗IO操作。然后使用ClientSession類發(fā)起http請(qǐng)求。
多鏈接異步訪問(wèn)
如果我們需要請(qǐng)求多個(gè)URL該怎么辦呢，同步的做法訪問(wèn)多個(gè)URL只需要加個(gè)for循環(huán)就可以了。但異步的實(shí)現(xiàn)方式并沒(méi)那么容易，在之前的基礎(chǔ)上需要將hello()包裝在asyncio的Future對(duì)象中，然后將Future對(duì)象列表作為任務(wù)傳遞給事件循環(huán)。
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import timeimport asynciofrom aiohttp import ClientSessiontasks = []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) 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)) |
輸出：
Hello World:1527754874.8915546
Hello World:1527754874.899039
Hello World:1527754874.90004
Hello World:1527754874.9095392
Hello World:1527754874.9190395
收集http響應(yīng)
好了，上面介紹了訪問(wèn)不同鏈接的異步實(shí)現(xiàn)方式，但是我們只是發(fā)出了請(qǐng)求，如果要把響應(yīng)一一收集到一個(gè)列表中，最后保存到本地或者打印出來(lái)要怎么實(shí)現(xiàn)呢，可通過(guò)asyncio.gather(*tasks)將響應(yīng)全部收集起來(lái)，具體通過(guò)下面實(shí)例來(lái)演示。
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import timeimport asynciofrom aiohttp import ClientSessiontasks = []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() |
輸出：
Hello World:1527765369.0785167
Hello World:1527765369.0845182
Hello World:1527765369.0910277
Hello World:1527765369.0920424
Hello World:1527765369.097017
[b'<!DOCTYPE html>\r\n<!--STATUS OK-->\r\n<html>\r\n<head>\r\n......
異常解決
假如你的并發(fā)達(dá)到1000個(gè)，程序會(huì)報(bào)錯(cuò)：ValueError: too many file descriptors in select()。這個(gè)報(bào)錯(cuò)的原因是因?yàn)?Python 調(diào)取的 select 對(duì)打開(kāi)的文件字符有最大長(zhǎng)度限制。這里我們有兩種方法解決這個(gè)問(wèn)題：1.我們可以需要限制并發(fā)數(shù)量。一次不要塞那么多任務(wù)，或者限制最大并發(fā)數(shù)量。2.我們可以使用回調(diào)的方式。這里個(gè)人推薦限制并發(fā)數(shù)的方法，設(shè)置并發(fā)數(shù)為500或者600，處理速度更快。
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#coding:utf-8import time,asyncio,aiohttpurl = 'https://www.baidu.com/'async def hello(url,semaphore): async with semaphore: async with aiohttp.ClientSession() as session: async with session.get(url) as response: return await response.read()async def run(): semaphore = asyncio.Semaphore(500) # 限制并發(fā)量為500 to_get = [hello(url.format(),semaphore) for _ in range(1000)] #總共1000任務(wù) await asyncio.wait(to_get)if __name__ == '__main__':# now=lambda :time.time() loop = asyncio.get_event_loop() loop.run_until_complete(run()) loop.close() |
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。
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