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首先#xff0c;python异步实现大概有三种方式#xff0c;多进程#xff0c;多线程和协程#xff1b;多线程和多进程就不用多说了#xff0c;基本上每种语言都会有多进行和多线程的…最近在学习python的异步编程这里就简单记录一下免得日后忘记。
首先python异步实现大概有三种方式多进程多线程和协程多线程和多进程就不用多说了基本上每种语言都会有多进行和多线程的功能而python异步编程的特点主要是协程。 多进程多线程和协程其实从本质上来说都是为了提升程序的运行效率节省资源因此三者没用好坏之分只是不同的场景适合不同的任务。
比如多进程计算机是以进程为单位进行资源划分的每一个进程都有其独立的资源管理而多线程是共享一份进程资源而线程是CPU调度的最小单位。最后就是协程协程首先是单线程的只不过在一些耗时的任务中单线程会等待任务的完成然后再执行下一步而协程的作用就是提升单线程的执行效率在等待的过程中可以继续执行别的任务。
为什么会有协程的出现
在传统的异步编程中大都使用多进程或多线程进行任务的管理与调度但进程和线程有一个很大的问题就是上下文切换不论是进程还是线程但CPU在切换上下文的时候需要把当前线程或进程的资源进行存储——也就是入栈而这是需要消耗系统资源的因此为了提升资源的利用效率协程就出现了协程由于是单线程的因此其就避免了线程切换的资源开销而由于协程能够在等待任务执行的过程中去执行其它任务因此其就间接实现了“伪多线程”也叫做微线程。 那协程是怎么实现的呢
在python之前的版本中协程是通过greenlet和yield关键字实现的而随着python3.4的发布asyncio被引入进来而且在之后的版本中又引入了await/async关键字这使得python协程编程变得更简单更高效。
在asyncio异步工具包中有几个关键的词协程-coroutine任务-taskevent loop-事件循环;
asyncio就是通过事件循环实现的协程而协程和任务是其两个关键对象协程对应两种情况——协程函数和协程对象而async就是用来定义协程对象的由async定义的函数就是协程函数。
而await关键字是用来等待任务执行并通知事件循环来进行任务调度。
async def hello():print(开始)print(fstarted at {time.strftime(%X)})await asyncio.sleep(10)print(协程)
asyncio.run(hello())
以上就是最简单的协程代码但这里并没有实现真正的协程函数还是会休眠十秒之后才会结束。 要想实现真正的协程task-任务的作用就出现了
async def fun():print(函数)await asyncio.sleep(3)print(函数完成)async def main():# await asyncio.sleep(3)print(主函数)print(fstarted at {time.strftime(%X)})task1 asyncio.create_task(fun())task2 asyncio.create_task(fun())await asyncio.gather(task1, task2)print(fstarted at {time.strftime(%X)})asyncio.run(main())
函数fun是一个协程函数而在主函数中会使用asyncio.create_task函数创建两个任务而asyncio.gather把两个任务纳入到事件循环的管理中然后通过ayncio.run函数执行事件循环。
如下图所示在同步编程中单线程执行fun函数应该需要33六秒的时间才能执行完成而使用了协程之后只用了3秒就执行完成。 这就是协程的作用。 在python使用协程编程的过程中主要使用的就是await/async和asyncio工具包async用来定义协程函数await配合async处理协程对象asyncio用来调度和管理协程对象。 await只能在async关键字定义的函数或对象中使用。 使用async/await来创建协程函数使用asyncio来创建任务再用asyncio来执行任务。
