asyncio

在Python 2的時代，高性能的網(wǎng)絡(luò)編程主要是使用Twisted、Tornado和Gevent這三個庫，但是它們的異步代碼相互之間既不兼容也不能移植。如上一節(jié)說的，Gvanrossum希望在Python 3 實現(xiàn)一個原生的基于生成器的協(xié)程庫，其中直接內(nèi)置了對異步IO的支持，這就是asyncio，它在Python 3.4被引入到標(biāo)準(zhǔn)庫。

asyncio 這個包使用事件循環(huán)驅(qū)動的協(xié)程實現(xiàn)并發(fā)。

asyncio 包在引入標(biāo)準(zhǔn)庫之前代號 “Tulip”（郁金香），所以在網(wǎng)上搜索資料時，會經(jīng)常看到這種花的名字。

什么是事件循環(huán)?

wiki 上說：事件循環(huán)是”一種等待程序分配事件或者消息的編程架構(gòu)“。基本上來說事件循環(huán)就是：”當(dāng)A發(fā)生時，執(zhí)行B"。或者用最簡單的例子來解釋這一概念就是每個瀏覽器中都存在的JavaScript事件循環(huán)。當(dāng)你點擊了某個東西（“當(dāng)A發(fā)生時”），這一點擊動作會發(fā)送給JavaScript的事件循環(huán)，并檢查是否存在注冊過的onclick 回調(diào)來處理這一點擊（執(zhí)行B)。只要有注冊過的回調(diào)函數(shù)就會伴隨點擊動作的細(xì)節(jié)信息被執(zhí)行。事件循環(huán)被認(rèn)為是一種虛幻是因為它不停的手機事件并通過循環(huán)來發(fā)如何應(yīng)對這些事件。

對 Python 來說，用來提供事件循環(huán)的 asyncio 被加入標(biāo)準(zhǔn)庫中。asyncio 重點解決網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的問題，事件循環(huán)在這里將來自套接字（socket）的 I/O 已經(jīng)準(zhǔn)備好讀和/或?qū)懽鳛椤爱?dāng)A發(fā)生時”（通過selectors模塊）。除了 GUI 和 I/O，事件循環(huán)也經(jīng)常用于在別的線程或子進程中執(zhí)行代碼，并將事件循環(huán)作為調(diào)節(jié)機制（例如，合作式多任務(wù)）。如果你恰好理解 Python 的 GIL，事件循環(huán)對于需要釋放 GIL 的地方很有用。

線程與協(xié)程

我們先看兩斷代碼，分別用 threading 模塊和asyncio 包實現(xiàn)的一段代碼。

# sinner_thread.pyimport threadingimport itertoolsimport timeimport sysclass Signal: # 這個類定義一個可變對象，用于從外部控制線程 go = Truedef spin(msg, signal): # 這個函數(shù)會在單獨的線程中運行，signal 參數(shù)是前邊定義的Signal類的實例 write, flush = sys.stdout.write, sys.stdout.flush for char in itertools.cycle('|/-//'): # itertools.cycle 函數(shù)從指定的序列中反復(fù)不斷地生成元素  status = char + ' ' + msg  write(status)  flush()  write('/x08' * len(status)) # 使用退格符把光標(biāo)移回行首  time.sleep(.1) # 每 0.1 秒刷新一次  if not signal.go: # 如果 go屬性不是 True，退出循環(huán)   break write(' ' * len(status) + '/x08' * len(status)) # 使用空格清除狀態(tài)消息，把光標(biāo)移回開頭def slow_function(): # 模擬耗時操作 # 假裝等待I/O一段時間 time.sleep(3) # 調(diào)用sleep 會阻塞主線程，這么做事為了釋放GIL，創(chuàng)建從屬線程 return 42def supervisor(): # 這個函數(shù)設(shè)置從屬線程，顯示線程對象，運行耗時計算，最后殺死進程 signal = Signal() spinner = threading.Thread(target=spin,        args=('thinking!', signal)) print('spinner object:', spinner) # 顯示線程對象 輸出 spinner object: <Thread(Thread-1, initial)> spinner.start() # 啟動從屬進程 result = slow_function() # 運行slow_function 行數(shù)，阻塞主線程。同時叢書線程以動畫形式旋轉(zhuǎn)指針 signal.go = False spinner.join() # 等待spinner 線程結(jié)束 return resultdef main(): result = supervisor()  print('Answer', result)if __name__ == '__main__': main()