Python高效率编程之协程的使用_python3.9协程

liftword3个月前 (02-20)技术文章18

是一种用户态的轻量级线程,本质上是单线程。

协程允许一个执行过程A中断,然后转到执行过程B,在适当的时候再一次转回来,有点类似于多线程

协程的数量理论上可以是无限个,而且没有线程之间的切换动作,执行效率比线程高。

协程在Python中用到的是自带的标准库asyncio

以下介绍协程中的常用术语:

1、event_loop(事件循环)

事件循环,相当于一个无限循环

后面讲的协程函数都要注册到这个循环上才能运行

当满足条件发生的时候(如前一个协程对象阻塞挂起时),就会调用对应的处理方法

Python创建事件循环,示例1:

loop = asyncio.get_event_loop()

2、async和await

这两个关键字常用来修饰函数,被修饰的函数称为协程函数

协程函数的调用方式和普通函数相同,只不过调用协程函数并不会立即执行函数体内的内容,会生成一个coroutine协程对象(解释见下方)

这个协程对象需要放入event-loop事件循环中调度执行

Python代码示例2:

async def func(url):
 ? ?print(url)
 ? ?await asyncio.sleep(1)

async放在函数定义的开头;await放在函数内部,用在需要挂起等待的位置,告诉cpu执行到该位置时要切换到其他任务执行。

3、Coroutine(协程)

在Python中指代协程对象

需要将协程对象需要放入event-loop事件循环中调度执行

Python代码示例3:

import asyncio

async def func(url):
 ? ?print(url)
 ? ?await asyncio.sleep(1)
loop = asyncio.get_event_loop() ? ?
loop.run_until_complete(func('http://www.netbian.com/meinv/'))

4、Task

Task任务对协程进一步封装,其中包含任务的各种状态。(比如是否是挂起状态) 协程对象不能直接运行,在注册事件循环的时候,其实是run_until_complete方法将协程包装成为了一个任务(task)对象。

5、Future

Future代表将来执行或没有执行的任务的结果。它和task上没有本质的区别 通常不需要在应用程序级别代码中创建Future对象。

Python代码示例5:

import asyncio

urls = [f"http://www.netbian.com/meinv/index_{page}.htm" for page in range(1, 178)]


async def func(url):
 ? ?print(url)
 ? ?await asyncio.sleep(1)


async def main():
 ? ?tasks = [asyncio.ensure_future(func(url)) for url in urls]
 ? ?results = await asyncio.gather(*tasks)


if __name__ == '__main__':
 ? ?loop = asyncio.get_event_loop()
 ? ?loop.run_until_complete(main())

注意:

这段代码是我们最终在python里面常写的代码,我们定义一个main函数,函数内部用asyncio.ensure_future来创建Future对象列表,利用asyncio.gather函数来并发运行这些任务。

asyncio.gather还会返回协程函数的返回值,顺序和我们加入的任务顺序相同。

最后用loop.run_until_complete(main())调用这个主函数即可。

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