协程函数(异步函数)
使用async关键词将其变成协程方法
执行协程
协程函数执行结束时会抛出一个StopIteration 异常,标志着协程函数执行结束,返回值在value中
def running():
async def test1():
print('1')
print('2')
async def test2():
print('3')
print('4')
a = test1()
b = test2()
try:
a.send(None)
except StopIteration as e:
print(e.value)
try:
b.send(None)
except StopIteration as e:
print(e.value)
if __name__ == '__main__':
running()
输出:
1
2
None
3
4
None
交叉执行协程函数
def running1():
import asyncio
async def test1():
print('1')
await asyncio.sleep(0.01)
-- 一旦协程函数执行过程中切换到其他函数,那么这个函数不再继续运行
print('2')
async def test2():
print('3')
print('4')
a = test1()
b = test2()
try:
a.send(None) --send方法效率不是很高效
except StopIteration as e:
print(e.value)
try:
b.send(None)
except StopIteration as e:
print(e.value)
if __name__ == '__main__':
running1()
输出:
1
3
4
None
程序先执行test1协程函数,在执行到await时,test1函数停止了执行(阻塞);接着开始执行test2协程函数,直到test2执行完毕.
await与阻塞
使用async可以定义协程对象,使用await可以针对耗时的操作进行挂起,就像生成器里的yield一样,函数让出控制权。协程遇到await,事件循环将会挂起该协程,执行别的协程,直到其他的协程也挂起或者执行完毕,再进行下一个协程的执行,协程的目的也是让一些耗时的操作异步化。
注意点:await后面跟的必须是一个Awaitable对象,或者实现了相应协议的对象,查看Awaitable抽象类的代码,表明了只要一个类实现了await方法,那么通过它构造出来的实例就是一个Awaitable,并且Coroutine类也继承了Awaitable。
自动循环执行协程函数
事件循环方法:asyncio.get_event_loop方法
def running1():
import asyncio
async def test1():
print('1')
await test2()
print('2')
async def test2():
print('3')
print('4')
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(test1())
if __name__ == '__main__':
running1()
输出:
1
3
4
2
说明:asyncio.get_event_loop方法可以创建一个事件循环,然后使用run_until_complete将协程注册到事件循环,并启动事件循环
task对象保存了协程运行的状态,并且可以获取协程函数运行的返回值
-
task任务
当协程函数运行结束后,我们需要得到其返回值,第一种方式就是等到task状态为finish时,调用task的result方法获取返回值
def running1():
import asyncio
async def test1():
print('1')
await test2()
print('2')
return 'return'
async def test2():
print('3')
print('4')
loop = asyncio.get_event_loop()
task = asyncio.ensure_future(test1())
loop.run_until_complete(task)
print(task.result())
if __name__ == '__main__':
running1()
输出:
1
3
4
2
return
- 回调函数
def running1():
import asyncio
async def test1():
print('1')
await test2()
print('2')
return 'return'
async def test2():
print('3')
print('4')
def callback(future):
print('Callback:', future.result()) --通过future对象的result方法可以获取协程函数的返回值
loop = asyncio.get_event_loop()
task = asyncio.ensure_future(test1()) --# 创建task,test1()是一个协程对象
task.add_done_callback(callback) --绑定回调函数
loop.run_until_complete(task)
if __name__ == '__main__':
running1()
输出:
1
3
4
2
Callback: return
======================回调函数接收多个参数
def running2():
import asyncio
import functools
async def test1():
print('1')
await test2()
print('2')
return 'oooo'
async def test2():
print('3')
print('4')
def callback(param1, param2, future):
print(param1, param2)
print('Callback:', future.result()) --future是创建的task对象
loop = asyncio.get_event_loop()
task = asyncio.ensure_future(test1())
task.add_done_callback(functools.partial(callback, 'p1', 'p2'))
loop.run_until_complete(task)
if __name__ == '__main__':
running2()
输出:
1
3
4
2
p1 p2
Callback: oooo
future对象
状态:Pending Running Done Cancelled
创建future的时候,task为pending,事件循环调用执行的时候当然就是running,调用完毕自然就是done,如果需要停止事件循环,就需要先把task取消,可以使用asyncio.Task获取事件循环的task
协程停止
停止协程前,先取消task,然后再停止loop事件循环
def running3():
import asyncio
async def test1():
print('1')
await asyncio.sleep(3)
print('2')
return 'stop'
tasks = [
asyncio.ensure_future(test1()),
asyncio.ensure_future(test1()),
asyncio.ensure_future(test1())
]
loop = asyncio.get_event_loop()
try:
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
except KeyboardInterrupt as e:
for task in asyncio.Task.all_tasks():
task.cancel()
loop.stop()
loop.run_forever()
finally:
loop.close()
if __name__ == '__main__':
running3()
输出:
1
1
1
2
2
2
- event_loop事件循环:程序开启一个无限的循环,当把一些函数注册到事件循环上时,满足事件发生条件即调用相应的函数
- coroutine协程对象:指一个使用async关键字定义的函数,它的调用不会立即执行函数,而是会返回一个协程对象,协程对象需要注册到事件循环,由事件循环调用
- task任务:一个协程对象就是一个原生可以挂起的函数,任务则是对协程进一步封装,其中包含任务的各种状态
- 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
- async/await关键字:python3.5用于定义协程的关键字,async定义一个协程,await用于挂起阻塞的异步调用接口
并发与并行
- 并发:多个任务需要同时进行
- 并行:同一时刻有多个任务执行
asyncio实现并发
asyncio想要实现并发,就需要多个协程来完成任务,每当有任务阻塞的时候就await,然后其他协程继续工作,这需要创建多个协程的列表,然后将这些协程注册到事件循环中。
多协程:多个协程函数,,或 一个协程函数的多个协程对象
def running4():
import asyncio
async def test1():
print('1')
await asyncio.sleep(2)
print('2')
return 'gg'
a = test1()
b = test1()
c = test1()
-- 通过asyncio.ensure_future方法创建了三个task
tasks = [
asyncio.ensure_future(a),
asyncio.ensure_future(b),
asyncio.ensure_future(c)
]
loop = asyncio.get_event_loop()
--使用run_until_complete将task列表添加到事件循环中
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
for task in tasks:
print('task result is ', task.result())
if __name__ == '__main__':
running4()
输出:
1
1
1
2
2
2
task result is gg
task result is gg
task result is gg
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