asyncio

3.4版本加入标准库
asyncio底层基于selectors实现，看似库，其实就是个框架，包含异步IO、事件循环、协程、任务等内容

问题的引出

def a():
    for x in range(3):
        print(x)


def b():
    for x in "abc":
        print(x)


a()
b()
# 运行结果一定是
0
1
2
a
b
c

这是一个串行的程序，单线程中根本没有做任何
能否并行？

import threading
import time

def a():
    for x in range(3):
        time.sleep(0.001)
        print(x)


def b():
    for x in "abc":
        time.sleep(0.001)
        print(x)


threading.Thread(target=a, name='a').start()
threading.Thread(target=b, name='b').start()

# 运行结果
0
a
1
b
2
c

生成器版本

def a():
    for x in range(3):
        print(x)
        yield


def b():
    for x in "abc":
        print(x)
        yield


x = a()
y = b()

for i in range(5):
    next(x)
    next(y)

上例在一个线程内通过生成器完成了调度，让两个函数都有机会执行，这样的调度不是操作系统的进程、线程完成的，而是用户自己设计的

这个程序编写
需要使用yield来让出控制权
需要循环帮助交替执行

事件循环

事件循环是asyncio提供的核心运行机制

协程

• 协程不是进程，也不是线程，它是用户空间调度的完成并发处理的方式
• 进程、线程由操作系统完成调度，而协程是线程内完成调度。它不需要更多的线程，自然也没有多线程切换带来的开销
• 协程是非抢占式调度，只有一个协程主动让出控制权，另一个协程才会被调度
• 协程也不需要使用锁机制，因为是在同一个线程中执行
• 多CPU下，可以使用多进程和协程配合，既能进程并发又能发挥协程在单线程中的优势
• Python中协程是基于生成器的

协程的使用

3.4引入asyncio，使用装饰骑

import asyncio

@asyncio.coroutine
def sleep(x):  # 协程函数
    for x in range(3):
        print('sleep {}'.format(i))
        yield from asynio.sleep(x)


loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(sleep(c))
loop.close()

将生产器函数转换成协程函数，就可以在事件循环中执行了
3.5版本开始，Python提供关键字async、await，在语言上原生支持协程

import asyncio

async def sleep(x):
    for i in range(3):
        print('sleep {}'.format(i))
        await asyncio.sleep(x)


loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(sleep(3))
loop.close()

async def用来定义协程函数，iscoroutinefunction()返回True。协程函数中可以不包含await、async关键字，但不能使用yield关键字
如同生成器函数调用返回生成器对象一样，协程函数调用也会返回一个对象为协程对象，iscoroutine()返回True

再来做个例子

import asyncio
import threading

async def sleep(x):
    for i in range(3):
        print('sleep {}'.format(i))
        await asyncio.sleep(x)


async def showthread(x):
    for i in range(3):
        print(threading.enumerate())
        await asyncio.sleep(2)


loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [sleep(3), showthread(3)]
loop.run_until_complete(asynio.wait(tasks))
loop.close()

# 协程版本
import asyncio
import threading

@asyncio.coroutine
def a():
    for x in range(3):
        print('a.x', x)
        yield


@asyncio.coroutine
def b():
    for x in 'abc':
        print('b.x', x)
        yield


print(asyncio.iscoroutinefunction(a))
print(asyncio.iscoroutinefunction(b))

# 大循环
loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [a(), b()]
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
loop.close()

aiohttp库

安装
pip install aiohttp
开发
HTTP Server

from aiohttp import web

async def indexhandle(request: web.Request):
    return web.Response(text=request.path, status=200)

async def handle(request: web.Request):
    print(request.match_info)
    print(request.query_string)
    return web.Response(text=request.match_info.get('id', '0000'), status=200)


app = web.Application()
app.router.add_get('/', indexhandler)
app.router.add_get('/{id}', handle)

web.run_app(app, host='0.0.0.0', port=9977)

HTTP Client

import asyncio
from aiohttp import ClientSession

async def get_html(url: str):
    async with ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as res:
            print(res.status)
            print(await res.text())


url = 'http://127.0.0.1/ziroom-web/'
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until.complete(get_html(url))
loop.close()