淺析Python中的asyncio

asyncio理解

最近突然想了解一下Python的異步編程，于是乎就去了解了下asyncio的使用。借用官網的話

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asyncio 是用來編寫并發代碼的庫，使用 async/await 語法。其用作多個提供高性能 Python 異步框架的基礎，包括網絡和網站服務，數據庫連接庫，分布式任務隊列等等。

要理解Python的異步編程方式這里我直接上例子

import asyncio

async def main():
    print('Hello ...')
    await asyncio.sleep(1)
    print('... World!')

main()

運行結果

RuntimeWarning: coroutine 'main' was never awaited

可以看到對于加了async的方法直接調用是無法運行出結果的，這是因為async修飾的函數其運行的返回結果是一個coroutine對象，而coroutine對象需要放到Event Loop中才能執行。

所以我們把上述代碼改成

async def main():
    print('Hello ...')
    await asyncio.sleep(1)
    print('... World!')

asyncio.run(main())

運行結果

Hello ...
... World!

這樣我們就解決了coroutine的運行問題。下面我們再來嘗試實現一下異步程序，看代碼

import asyncio
import time

async def say_after(delay, what):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(what)

async def main():
    print(f"started at {time.strftime('%X')}")
    await say_after(1, 'hello')
    await say_after(2, 'world')
    print(f"finished at {time.strftime('%X')}")

asyncio.run(main())

運行結果按道理應該是間隔了3s，可是結果如下

started at 14:07:43
hello
world
finished at 14:07:46

這是為什么呢？查閱一番資料發現Python中的異步執行模式依賴于Event Loop，在等待的間隙中需要從Event Loop中找其它可以運行的程序，await關鍵字就是將coroutine轉化成一個task加入到Event Loop中去，而執行第一個say_after的時候，第二個say_after并沒有加入到Event Loop中去，所以在第一個say_after等待的時候無法去執行第二個say_after，最終導致的結果就是程序運行了3s，并沒有達到異步的效果。

有兩種方式解決這個問題

1、提前將兩個say_after加入到eventloop中

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(say_after(1, 'hello'))
    task2 = asyncio.create_task(say_after(2, 'world'))
    print(f"started at {time.strftime('%X')}")
    await task1
    await task2
    print(f"finished at {time.strftime('%X')}")

2、使用gather方法

async def main():
    print(f"started at {time.strftime('%X')}")
    await asyncio.gather(
        say_after(1, 'hello'),
        say_after(2, 'world')
    )
    print(f"finished at {time.strftime('%X')}")

最后二者的運行結果都是間隔了2s

started at 14:17:43
hello
world
finished at 14:17:45

最后，需要提醒的是，對于Python的asyncio來說，無論何時都只有1條語句運行在cpu上，所以如果我們的程序沒有等待的時候，asyncio其實并沒有什么幫助。

參考資料

Python官方文檔
B站大佬講解

網頁標題：淺析Python中的asyncio
當前URL：http://m.kartarina.com/article30/dsogjpo.html

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