異步編程之asyncio簡單介紹

引言:

python因爲GIL（全局鎖）的存在，不能發揮多核的優點，其性能一直飽受詬病。然而在IO密集型的網絡編程裏，異步處理比同步處理能提高成百上千倍的效率，彌補了python性能方面的短板.

asyncio是作什麼的?

• 異步網絡操做
• 併發
• 協程

===>>　　python3.0時代，標準庫裏的異步網絡模塊：select(很是底層)

===>>　　python3.0時代，第三方異步網絡庫：Tornado

===>>　　python3.4時代，asyncio：支持TCP,子進程.直接內置了對異步IO的支持。

如今的asyncio，有了不少的模塊已經在支持：aiohttp,aiodns,aioredis等等.asyncio是python3.4版本引入到標準庫，python2x沒有加這個庫.

在學習asyncio以前，咱們先來理清楚同步/異步的概念：

　　★同步是指完成事務的邏輯，先執行第一個事務，若是阻塞了，會一直等待，直到這個事務完成，再執行第二個事務，順序執行。

　　★異步是和同步相對的，異步是指在處理調用這個事務的以後，不會等待這個事務的處理結果，直接處理第二個事務去了，經過狀態、通知、回調來通知調用者處理結果。

官網對於asyncio的描述:

• Asynchronous I/O(異步 I/O)。當代碼須要執行一個耗時的 I/O 操做的時候, 它只發出 I/O 的指令, 並不等待 I/O 的結果, 而後去執行其它的代碼, 以提升效率。
• event loop(事件循環)。把基本的 I/O 操做轉換爲須要處理的事件, 經過事件循環作事件的監測和事件觸發等處理工做。
• coroutines(協程)。線程是由操做系統控制切換的, 使用協程能夠收回控制權, 而且將異步編程同步化, 註冊到事件循環中的事件處理器就是協程對象, 它由事件循環來調用, 當程序阻塞等待讀取或者寫入數據的時候, 進行上下文的切換可讓效率最大化。
• tasks(任務)。asyncio 模塊很是容易和方便的執行併發任務, 而且能夠實現建立、取消等管理任務。
• future: 表明未來執行或沒有執行的任務的結果。它和task上沒有本質上的區別.
• async/await 關鍵字：python3.5用於定義協程的關鍵字，async定義一個協程，await用於掛起阻塞的異步調用接口。

示例:

下面經過舉例來對比同步代碼和異步代碼編寫方面的差別，其次看下二者性能上的差距，咱們使用sleep(1)模擬耗時1秒的io操做。

 ·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()

執行結果:(間隔約爲1s)

·異步代碼：

import time
import asyncio

# 定義異步函數 經過async關鍵字定義一個協程（coroutine）
async def hello():
    asyncio.sleep(1)
    print('Hello World:%s' % time.time())

def run():
    for i in range(5):
        # 執行coroutine
        loop.run_until_complete(hello())

# 獲取EventLoop:
loop = asyncio.get_event_loop()
if __name__ =='__main__':
    run()

執行結果:

在上面帶中咱們經過async關鍵字定義一個協程（coroutine）,固然協程不能直接運行，須要將協程加入到事件循環loop中,asyncio.get_event_loop：建立一個事件循環，而後使用run_until_complete將協程註冊到事件循環，並啓動事件循環.