Python使用asyncio包處理並行的實現程式碼

2022-12-07 14:00:43

使用 asyncio 包處理並行

asyncio包：使用事件迴圈驅動的協程實現並行。

執行緒與協程的對比

' thinking' 旋轉等待效果

In [1]: import threading
 
In [2]: import itertools
 
In [3]: import time,sys
 
In [4]: class Signal:  # 定義一個簡單的可變物件；go 屬性 從外部控制執行緒
   ...:     go = True
 
In [5]: def spin(msg,signal):
   ...:     w,flush = sys.stdout.write,sys.stdout.flush
   ...:     for char in itertools.cycle('|/-\'):  # 從序列中反覆不斷的生成元素
   ...:         status = char + ' ' + msg
   ...:         w(status)
   ...:         flush()
   ...:         w('x08' * len(status))  # 退格鍵：x08 文字動畫的訣竅所在
   ...:         time.sleep(1)
   ...:         if not signal.go:
   ...:             break
   ...:     w(' ' * len(status) + 'x08' * len(status))
 
In [6]: def slow():
   ...:     time.sleep(3)
   ...:     return 42
 
In [9]: def super():
   ...:     signal = Signal()
   ...:     sp = threading.Thread(target=spin,args=('thinking',signal))
   ...:     print('============')
   ...:     sp.start()
   ...:     res = slow()
   ...:     signal.go = False
   ...:     sp.join()
   ...:     return res

注意：Python 沒有提供終止執行緒的 API ，這是有意為之的。若想關閉執行緒，必須給執行緒傳送訊息。這裡用的是 signal.go 屬性。乾淨的規則的退出。

適合 asyncio API 的協程：

1 定義體必須使用 yield from ，而不能使用 yield

2 協程要由呼叫方驅動，並由呼叫方通過 yield from 呼叫

3 或者把協程傳給 asyncio 包中的某個函數，比如 asyncio.async()

4 @asyncio.coroutine 裝飾器應該用在協程上

asyncio 實現動畫效果

In [1]: import asyncio
 
In [3]: import itertools
 
In [4]: import sys
 
# 交給 asyncio 處理的協程需要使用該裝飾器裝飾。這不是強制要求，但是強烈建議這麼做。
In [5]: @asyncio.coroutine
   ...: def spin(msg):  # 不需要多執行緒的關閉引數
   ...:     w,flush = sys.stdout.write, sys.stdout.flush
   ...:     for char in itertools.cycle('|/-\'):
   ...:         status = char + ' ' + msg
   ...:         w(status)
   ...:         flush()
   ...:         w('x08' * len(status))
   ...:         try:
   ...:             yield from asyncio.sleep(.1)  # 不會阻塞事件迴圈
                # spin 函數甦醒後，取消請求 異常，退出迴圈
   ...:         except asyncio.CancelledError:
   ...:             break
   ...:     write(' ' * len(status) + 'x08' * len(status))
   ...:
 
In [6]: @asyncio.coroutine
   ...: def slow():
            # 把控制權交給主迴圈，休眠結束後，結束這個協程
   ...:     yield from asyncio.sleep(3)
   ...:     return 42
   ...:
 
In [9]: @asyncio.coroutine
   ...: def sup():
            # asyncio 排定spin協程的執行時間，封裝成一個 Task物件 sp
   ...:     sp = asyncio.async(spin('thinking!'))
   ...:     print('spin obj:',sp)
            # sup 也是協程，因此，可以使用 yield from 驅動 slow()
   ...:     res = yield from slow()
            sp.cancel()
   ...:     return res
   ...:
 
In [10]: def main():
    ...:     loop = asyncio.get_event_loop()
    ...:     res = loop.run_until_complete(sup())
    ...:     loop.close()
    ...:     print('answer:',res)
    ...:
 
In [11]: main()
D:python36Scriptsipython:3: DeprecationWarning: asyncio.async() function is deprecated, use ensure_future()
spin obj: <Task pending coro=<spin() running at <ipython-input-5-0304845f34e1>:1>>
answer: 42!

除非想阻塞主執行緒，從而凍結事件迴圈或整個應用，否則不要在 asyncio 協程中使用 time.sleep() 。如果協程需要一段時間內什麼也不做，應該使用 yield from asyncio.sleep() 。

@asyncio.coroutine 裝飾器不是強制要求，但是強烈建議這麼做，因為這樣能

1 把協程凸顯出來，有助於偵錯。

2 如果還未產出值，協程就被垃圾回收了（意味著有操作未完成，因此有可能是個缺陷），那就可以發出警告了。

3 這個裝飾器不會預激協程。

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