Python中的并发处理之asyncio包使用的详解

导语：本文章记录了本人在学习Python基础之控制流程篇的重点知识及个人心得，打算入门Python的朋友们可以来一起学习并交流。

本文重点：

1、了解asyncio包的功能和使用方法；
2、了解如何避免阻塞型调用；
3、学会使用协程避免回调地狱。

一、使用asyncio包做并发编程

1、并发与并行

并发：一次处理多件事。
并行：一次做多件事。
并发用于制定方案，用来解决可能（但未必）并行的问题。并发更好。

2、asyncio概述

了解asyncio的4个特点：

asyncio包使用事件循环驱动的协程实现并发。 适合asyncio API的协程在定义体中必须使用yield from，而不能使用yield。 使用asyncio处理的协程，需在定义体上使用@asyncio.coroutine装饰。装饰的功能在于凸显协程，同时当协程不产出值，协程会被垃圾回收。 Python3.4起，asyncio包只直接支持TCP和UDP协议。如果想使用asyncio实现HTTP客户端和服务器时，常使用aiohttp包。

在协程中使用yield from需要注意两点：

使用yield froml链接的多个协程最终必须由不是协程的调用方驱动，调用方显式或隐式在最外层委派生成器上调用next()函数或 .send()方法。 链条中最内层的子生成器必须是简单的生成器（只使用yield）或可迭代的对象。

但在asyncio包的API中使用yield from还需注意两个细节：

asyncio包中编写的协程链条始终通过把最外层委派生成器传给asyncio包API中的某个函数驱动，例如loop.run_until_complete()。即不通过调用next()函数或 .send()方法驱动协程。 编写的协程链条最终通过yield from把职责委托给asyncio包中的某个协程函数或协程方法。即最内层的子生成器是库中真正执行I/O操作的函数，而不是我们自己编写的函数。

实例——通过asyncio包和协程以动画形式显示文本式旋转指针：

import asyncioimport itertoolsimport sys@asyncio.coroutine # 交给 asyncio 处理的协程要使用 @asyncio.coroutine 装饰def spin(msg):  for char in itertools.cycle('|/-//'):    status = char + ' ' + msg    print(status)    try:      yield from asyncio.sleep(.1) # 使用 yield from asyncio.sleep(.1) 代替 time.sleep(.1)，这样的休眠不会阻塞事件循环。    except asyncio.CancelledError: # 如果 spin 函数苏醒后抛出 asyncio.CancelledError 异常，其原因是发出了取消请求，因此退出循环。      break@asyncio.coroutinedef slow_function(): # slow_function 函数是协程，在用休眠假装进行 I/O 操作时，使用 yield from 继续执行事件循环。  # 假装等待I/O一段时间  yield from asyncio.sleep(3) # yield from asyncio.sleep(3) 表达式把控制权交给主循环，在休眠结束后恢复这个协程。  return 42@asyncio.coroutinedef supervisor(): # supervisor 函数也是协程  spinner = asyncio.async(spin('thinking!')) # asyncio.async(...) 函数排定 spin 协程的运行时间，使用一个 Task 对象包装spin 协程，并立即返回。  print('spinner object:', spinner)  result = yield from slow_function() # 驱动 slow_function() 函数。结束后，获取返回值。# 同时，事件循环继续运行，因为slow_function 函数最后使用 yield from asyncio.sleep(3) 表达式把控制权交回给了主循环。  spinner.cancel() # Task 对象可以取消；取消后会在协程当前暂停的 yield 处抛出 asyncio.CancelledError 异常。协程可以捕获这个异常，也可以延迟取消，甚至拒绝取消。  return resultif __name__ == '__main__':  loop = asyncio.get_event_loop() # 获取事件循环的引用  result = loop.run_until_complete(supervisor()) # 驱动 supervisor 协程，让它运行完毕；这个协程的返回值是这次调用的返回值。  loop.close()  print('Answer:', result)