摘要：如何通過asyncio實現異步IO；用aiohttp模塊編寫支持多用戶高并發的服務器。

*寫在前面：為了更好的學習python，博主記錄下自己的學習路程。本學習筆記基于廖雪峰的Python教程，如有侵權，請告知刪除。歡迎與博主一起學習Pythonヽ(￣▽￣)ﾉ *

目錄

異步IO

asyncio

async/await

aiohttp

小結

異步IO

asyncio

asyncio是Python 3.4版本引入的標準庫，直接內置了對異步IO的支持。

我們只要從asyncio模塊中獲取一個EventLoop的引用，然后把需要執行的協程放到EventLoop中執行，就可以實現異步IO了。

我們看個簡單的例子：

import asyncio

@asyncio.coroutine

def A():

print('Hello, A!')

r = yield from asyncio.sleep(1)

print('Hello again!')

@asyncio.coroutine

def B():

print('Hello, B!')

r = yield from asyncio.sleep(1)

print('Hello again!')

loop = asyncio.get_event_loop() # 獲取EventLoop的引用

tasks = [A(),B()] # 把兩個coroutine封裝起來

loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks)) # 把封裝好的coroutine放到EventLoop中執行

loop.close()

語句@asyncio.coroutine是把緊接的generator標記為協程coroutine類型。

語句yield from可以調用另一個generator，并且拿取返回值(這里為None)。

語句asyncio.sleep(1)可以當作是一個耗時1秒的IO操作。

定義好coroutine之后，把它們封裝好，放入EventLoop中執行即可。

運行結果：

Hello, B!

Hello, A!

(間隔約1秒)

Hello again!

Hello again!

可以看到coroutine A和coroutine B是并發執行的。

如果把asyncio.sleep()換成真正的IO操作，就可以實現多個coroutine就由一個線程并發執行的異步IO操作了。

我們用asyncio的異步網絡連接來獲取sina、sohu和163的網站首頁(例子源自廖雪峰官網)：

import asyncio

@asyncio.coroutine

def wget(host):

print('wget %s...' % host)

connect = asyncio.open_connection(host, 80)

reader, writer = yield from connect

header = 'GET / HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n\r\n' % host

writer.write(header.encode('utf-8'))

yield from writer.drain()

while True:

line = yield from reader.readline()

if line == b'\r\n':

break

print('%s header > %s' % (host, line.decode('utf-8').rstrip()))

# Ignore the body, close the socket

writer.close()

loop = asyncio.get_event_loop()

tasks = [wget(host) for host in ['www.sina.com.cn', 'www.sohu.com', 'www.163.com']]

loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))

loop.close()

執行結果：

wget www.sohu.com...

wget www.sina.com.cn...

wget www.163.com...

(等待一段時間)

(打印出sohu的header)

www.sohu.com header > HTTP/1.1 200 OK

www.sohu.com header > Content-Type: text/html

...

(打印出sina的header)

www.sina.com.cn header > HTTP/1.1 200 OK

www.sina.com.cn header > Date: Wed, 20 May 2015 04:56:33 GMT

...

(打印出163的header)

www.163.com header > HTTP/1.0 302 Moved Temporarily

www.163.com header > Server: Cdn Cache Server V2.0

...

async/await

在Python3.5版本中，引入了新語法async和await，讓coroutine的代碼更簡潔易讀。

其中：

async用于替換之前的@asyncio.coroutine。

await用于替換之前的yield from。

我們用更為簡潔的語法把上面的代碼重新編寫一下：

import asyncio

async def wget(host):

print('wget %s...' % host)

connect = asyncio.open_connection(host, 80)

reader, writer = await connect

header = 'GET / HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n\r\n' % host

writer.write(header.encode('utf-8'))

await writer.drain()

while True:

line = await reader.readline()

if line == b'\r\n':

break

print('%s header > %s' % (host, line.decode('utf-8').rstrip()))

writer.close()

loop = asyncio.get_event_loop()

tasks = [wget(host) for host in ['www.sina.com.cn', 'www.sohu.com', 'www.163.com']]

loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))

loop.close()

執行結果與上面一致。

需要注意的是，新語法是Python3.5及之后的版本使用，若是3.4及之前的版本，仍需要用之前的語法。

aiohttp

在上面的例子中，asyncio用在了客戶端上。

實際上asyncio多用在服務器端上，例如Web服務器。由于HTTP連接就是IO操作，通過asyncio可以實現多用戶的高并發支持。

而aiohttp是基于asyncio實現的HTTP框架。

aiohttp沒有內置，需要通過pip下載安裝：

pip install aiohttp

我們試一下用aiohttp編寫一個服務器，來處理下面兩個URL：

/：首頁，返回b'

Index

'；

/hello/{name}：根據URL參數返回文本hello, %s!。

代碼如下 (源自廖雪峰官網)：

import asyncio

from aiohttp import web

async def index(request):

await asyncio.sleep(0.5)

return web.Response(body=b'

Index

', content_type='text/html')

async def hello(request):

await asyncio.sleep(0.5)

text = '

hello, %s!

' % request.match_info['name']

return web.Response(body=text.encode('utf-8'), content_type='text/html')

async def init(loop):

app = web.Application(loop=loop)

app.router.add_route('GET', '/', index)

app.router.add_route('GET', '/hello/{name}', hello)

srv = await loop.create_server(app.make_handler(), '127.0.0.1', 8000) # 創建TCP服務

print('Server started at http://127.0.0.1:8000...')

return srv

loop = asyncio.get_event_loop()

loop.run_until_complete(init(loop))

loop.run_forever()

運行之后，在瀏覽器中輸入http://localhost:8000/hello/xxx，結果如下：

aiohttp.png

小結

asyncio提供了完善的異步IO支持；

異步操作需要在coroutine中通過yield from完成；

把coroutine放到asyncio提供EventLoop引用中執行，即可實現異步操作；

在Python3.5及之后的版本中，語法@asyncio.coroutine替換成async，語法yield from替換成await。

異步IO更多用于服務器端，通過aiohttp模塊，可以簡單地編寫出支持多用戶高并發的服務器。

以上就是本節的全部內容，感謝你的閱讀。

有任何問題與想法，歡迎評論與吐槽。

和博主一起學習Python吧(￣▽￣)~*

總結

以上是生活随笔為你收集整理的aiohttp 高并发web服务_【Python入门】50.异步IO之 asyncio实现异步操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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