Python异步(多线程和协程)

  • 发布时间:2017年2月7日 16:15
  • 作者:杨仕航
  • 分类标签: Python
  • 阅读(5307)
  • 评论(1)

有时候在开发过程中,某些代码或功能需要异步执行,不阻塞主线程。

通常用多线程处理。而Python3多了“协程”的新东西,下面一一到来。

先看看在Python2.x怎么实现异步。


1、使用threading模块

多线程有两个模块thread和threading。

thread有一些缺陷,threading是改进版。我们直接使用threading即可。

先写个需要异步执行的方法。

#coding:utf-8
import time

def test(value):
    print('start test')
    time.sleep(3) #休息3秒
    print('input %s' % value)

这里休息3秒是模拟某些代码长时间运行,会造成长时间的阻塞。如下代码:

if __name__ == '__main__':
    test('xxx')
    print('end input')

需要等待3秒,才输出"end input"。

那么,使用threading创建多线程如下:

import threading

if __name__ == '__main__':
    t = threading.Thread(target=test, args=(u'xxx',))
    t.start()
    print('end input')

使用threading的Thread类实现多线程。具体效果大家可以自行测试。

这里我没说线程保护,线程锁的东西,大家有兴趣可以自行了解。


2、继承threading.Thread类

threading模块的Thread是可被继承的类。我们可以采用继承的方法实现多线程异步执行。

修改上面的test方法,将其封装到类中。

#coding:utf-8
import threading
import time

class Test(threading.Thread):
    def __init__(self, value):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.value = value
        
    #继承Thread类需要显示run方法,线程在开启后运行
    def run(self):
        print('start test')
        time.sleep(3) #休息3秒
        print('input %s' % self.value)

如下使用方法:

if __name__ == "__main__":
    test = Test(u'xxx')
    test.start() #开启线程,会自动执行run方法
    print('end input')

相对第1种方法,我更喜欢第2种。第2种用起来更加干净,便于维护。


3、使用异步框架

Python出了名的库多,异步框架也不少。

有时候为了更好地实现异步的机制,可以使用异步框架。

例如Cerely、Tornado、Twisted等等。这里不讲怎么使用这些,只是顺便提一下。


4、Python3.4用asyncio实现协程

协程其实也是一种线程,其开销比threading小。而且它是Python3.4引入的新标准库 asyncio。

asyncio的编程模型是一个消息循环。

需要从asyncio模块中直接获取一个EventLoop的引用,然后把需要执行的协程扔到EventLoop中执行,实现了异步IO。

这个EventLoop相当于线程池。如下测试代码:

#coding:utf-8
import asyncio

@asyncio.coroutine
def test(value):
    print("start test")
    
    #异步调用asyncio.sleep(3) 休息3秒
    r = yield from asyncio.sleep(3)
    print('input %s' % value)

loop = asyncio.get_event_loop() #获取EventLoop
c = test(u'xxx') #获取coroutine

#将coroutine丢进EventLoop中执行
loop.run_until_complete(c)
loop.close()

其中,需要使用协程的方法加上coroutine的装饰器。

该协程方法执行像方法一样执行的语句不是直接执行方法,只能获取到一个协程对象。

需要把该对象放到EventLoop中执行。该run_until_complete也可以接收list对象,批量执行协程方法。

看起来代码比多线程复杂?是的,所以到Python3.5引入新的关键字简化协程的代码。


5、Python3.5引入async/await

为了简化并更好地使用异步,到Python 3.5开始引入了新的语法async和await。

这些关键字可以让coroutine的代码更简洁易读。

1)async相当于@asyncio.coroutine;

2)await相当于yield from。


其他部分的代码不需要改变。将上面Python3.4的代码修改如下:

#coding:utf-8
import asyncio

async def test(value):
    print("start test")
    r = await asyncio.sleep(3)
    print('input %s' % value)

loop = asyncio.get_event_loop() #获取EventLoop
c = test(u'xxx') #获取coroutine

#将coroutine丢进EventLoop中执行
loop.run_until_complete(c)
loop.close()


讲解完毕,关于Python的异步差不多是这些内容。晕了不要怪我,哈哈~

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mrg1995

mrg1995

😀

2018-07-26 12:39 回复

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