在Python中使用asyncio进行异步编程的技巧和实践

2023-11-06 14:10:14

协程：asyncio 的核心概念

在 asyncio 中，协程是一种可以暂停和恢复的函数，它使异步编程成为可能。协程使用 async def 定义，如下例所示：

async def my_coroutine():
    await asyncio.sleep(1)
    print("Hello, world!")

协程可以通过 asyncio.create_task() 函数创建任务，如下例所示：

task = asyncio.create_task(my_coroutine())

然后，我们可以使用 asyncio.run() 函数运行任务，如下例所示：

asyncio.run(task)

事件循环：调度任务和处理 IO

事件循环是 asyncio 的核心组件，它负责调度任务和处理 IO 操作。我们可以使用 asyncio.get_event_loop() 函数获取事件循环，如下例所示：

loop = asyncio.get_event_loop()

使用 loop.run_forever() 函数启动事件循环，如下例所示：

loop.run_forever()

通过调用 loop.stop() 函数停止事件循环，如下例所示：

loop.stop()

任务调度：协作式与抢占式

asyncio 提供了多种任务调度策略，其中包括：

协作式调度： 协作式调度是默认策略，允许协程在同一线程中并发执行。
抢占式调度： 抢占式调度是一种更高级的策略，允许协程在不同的线程中并发执行。

我们可以使用 asyncio.gather() 函数将协程组合成一个任务组，如下例所示：

async def task1():
    await asyncio.sleep(1)
    return "task1"

async def task2():
    await asyncio.sleep(2)
    return "task2"

async def main():
    tasks = [task1(), task2()]
    results = await asyncio.gather(*tasks)
    print(results)

asyncio.run(main())

处理 IO 操作：套接字、文件和子进程

asyncio 提供了多种处理 IO 操作的方法，其中包括：

套接字： 使用 asyncio.open_connection() 函数创建套接字。
文件： 使用 asyncio.open() 函数打开文件。
子进程： 使用 asyncio.create_subprocess_exec() 函数创建子进程。

我们可以使用 asyncio.wait() 函数等待 IO 操作完成，如下例所示：

async def main():
    reader, writer = await asyncio.open_connection("127.0.0.1", 8080)
    writer.write(b"Hello, world!")
    await writer.drain()
    data = await reader.read(100)
    print(data.decode())

asyncio.run(main())