python asyncio

网络模型有很多中，为了实现高并发也有很多方案，多线程，多进程。无论多线程和多进程，IO的调度更多取决于系统，而协程的方式，调度来自用户，用户可以在函数中yield一个状态。使用协程可以实现高效的并发任务。Python的在3.4中引入了协程的概念，可是这个还是以生成器对象为基础，3.5则确定了协程的语法。下面将简单介绍asyncio的使用。实现协程的不仅仅是asyncio，tornado和gevent都实现了类似的功能。

event_loop 事件循环：程序开启一个无限的循环，程序员会把一些函数(实际上就是协程)注册到事件循环上。当满足事件发生的时候，调用相应的协程函数。
coroutine 协程：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。

阻塞和await

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。

并发

asyncio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。创建多个协程的列表，然后将这些协程注册到事件循环中。

底层实现

python asyio实现单线程异步模式，实际上底层运用了I/O多路复用方法。用户态同步I/O模拟的异步请求。
event_loop实际上就是一个I/O多路复用器，在linux上使用的是epoll.
程序员把协程函数注册到事件循环上，asyio底层首先执行系统调用返回文件描述符，比如执行网络请求，然后将该套接字描述符和回调函数等封装成一个请求。然后注册到I/O多路复用器上, 当获取到数据之后，执行回调函数，然后再将回调函数的返回值返回给协程函数。

参考：http://python.jobbole.com/87310/

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发表于 2020-01-12 13:10:00
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