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python 包之 asyncio 异步协程 IO 教程

1 定义协程

  • asyncio 执行的任务,称为协程,但是Asyncio 并不能带来真正的并行
  • Python 的多线程因为 GIL(全局解释器锁)的存在,也不能带来真正的并行
import asyncio

# 通过 async 定义一个协程
async def task():
print('这是一个协程')

# 判断是否是一个协程,返回True
print(asyncio.iscoroutinefunction(task))

2 运行协程

import asyncio

# 通过 async 定义一个协程
async def task(s):
print('请等待 {} 秒'.format(s))
await asyncio.sleep(s)
print('协程结束')

# 协程运行
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(task(3))

3 协程回调

  • 加入我们处理完协程任务后,需要告诉开发人员,这里程序结束了
  • 就需要使用到协程回调
import asyncio

# 通过 async 定义一个协程
async def task(s):
print('请等待 {} 秒'.format(s))
await asyncio.sleep(s)
return '这里task结束了,其他的继续吧'

def callback(future):
print(future.result())

future = asyncio.ensure_future(task(3))
future.add_done_callback(callback)

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(future)

# 结果如下:
# 请等待 3 秒
# 这里task结束了,其他的继续吧

4 运行多个协程

  • 常常同一个项目中有多个协程
  • 需要借助  asyncio.gather 函数运行
import asyncio

# 通过 async 定义一个协程
async def task1(s):
print('请等待 {} 秒'.format(s))
await asyncio.sleep(s)
print('这里task1结束了')

# 通过 async 定义一个协程
async def task2(s):
print('请等待 {} 秒'.format(s))
await asyncio.sleep(s)
print('这里task2结束了')

# 运行方法一
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(asyncio.gather(task1(1), task2(3)))

# 运行方法二
coros = [task1(1), task1(3)]
loop.run_until_complete(asyncio.gather(*coros))

# 结果如下:
# 请等待 1 秒
# 请等待 3 秒
# 这里task1结束了
# 这里task2结束了

5 run_forever

  • 通过 run_until_complete 运行协程,协程运行完,程序也就结束退出了
  • 使用 run_forever 运行,程序并不会退出,除非调用 loop.stop()
import asyncio

# 通过 async 定义一个协程
async def task(s):
await asyncio.sleep(s)

# 程序并未退出结束
loop = asyncio.get_event_loop()
asyncio.ensure_future(task(3))
loop.run_forever()
  • 如果想让其退出,需要调用 loop.stop()
  • 我们可以在协程中调用
import asyncio

# 通过 async 定义一个协程
async def task(loop, s):
await asyncio.sleep(s)
# 关闭run_forever
loop.close()

loop = asyncio.get_event_loop()
asyncio.ensure_future(task(loop, 3))
loop.run_forever()

6 多协程中关闭run_forever

  • 单个协程中可以通过在协程中关闭,但是如果是两个以上的协程的时候
  • 如果有一个协程先做完了就stop了,将会导致其他的协程也会异常退出,这肯定是不允许的
  • 所以我们可以在回调函数中进行关闭
import asyncio, functools

async def task(x):
await asyncio.sleep(x)
print('这是协程任务')

def callback(loop):
loop.stop()

loop = asyncio.get_event_loop()

future = asyncio.gather(task(1), task(3))
future.add_done_callback(functools.partial(callback, loop))

loop.run_forever()