详解python异步编程之asyncio(百万并发)
前言：python由于GIL（全局锁）的存在，不能发挥多核的优势，其性能一直饱受诟病。然而在IO密集型的网络编程里，异步处理比同步处理能提升成百上千倍的效率，弥补了python性能方面的短板，如最新的微服务框架japronto，resquestspersecond可达百万级。
python还有一个优势是库（第三方库）极为丰富，运用十分方便。asyncio是python3.4版本引入到标准库，python2x没有加这个库，毕竟python3x才是未来啊，哈哈！python3.5又加入了async/await特性。
在学习asyncio之前，我们先来理清楚同步/异步的概念：
同步是指完成事务的逻辑，先执行第一个事务，如果阻塞了，会一直等待，直到这个事务完成，再执行第二个事务，顺序执行。。。
异步是和同步相对的，异步是指在处理调用这个事务的之后，不会等待这个事务的处理结果，直接处理第二个事务去了，通过状态、通知、回调来通知调用者处理结果。
一、asyncio
下面通过举例来对比同步代码和异步代码编写方面的差异，其次看下两者性能上的差距，我们使用sleep(1)模拟耗时1秒的io操作。
同步代码：
importtime
defhello():
time.sleep(1)
defrun():
foriinrange(5):
hello()
print('HelloWorld:%s'%time.time())#任何伟大的代码都是从HelloWorld开始的！
if__name__=='__main__':
run()
输出：（间隔差不多是1s）
HelloWorld:1527595175.4728756
HelloWorld:1527595176.473001
HelloWorld:1527595177.473494
HelloWorld:1527595178.4739306
HelloWorld:1527595179.474482
异步代码：
importtime
importasyncio
#定义异步函数
asyncdefhello():
asyncio.sleep(1)
print('HelloWorld:%s'%time.time())
defrun():
foriinrange(5):
loop.run_until_complete(hello())
loop=asyncio.get_event_loop()
if__name__=='__main__':
run()
输出：
HelloWorld:1527595104.8338501
HelloWorld:1527595104.8338501
HelloWorld:1527595104.8338501
HelloWorld:1527595104.8338501
HelloWorld:1527595104.8338501
asyncdef用来定义异步函数，其内部有异步操作。每个线程有一个事件循环，主线程调用asyncio.get_event_loop()时会创建事件循环，你需要把异步的任务丢给这个循环的run_until_complete()方法，事件循环会安排协同程序的执行。
二、aiohttp
如果需要并发http请求怎么办呢，通常是用requests，但requests是同步的库，如果想异步的话需要引入aiohttp。这里引入一个类，fromaiohttpimportClientSession，首先要建立一个session对象，然后用session对象去打开网页。session可以进行多项操作，比如post,get,put,head等。
基本用法：
asyncwithClientSession()assession: asyncwithsession.get(url)asresponse:
aiohttp异步实现的例子：
importasyncio
fromaiohttpimportClientSession
tasks=[]
url="https://www.baidu.com/{}"
asyncdefhello(url):
asyncwithClientSession()assession:
asyncwithsession.get(url)asresponse:
response=awaitresponse.read()
print(response)
if__name__=='__main__':
loop=asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(hello(url))
首先asyncdef关键字定义了这是个异步函数，await关键字加在需要等待的操作前面，response.read()等待request响应，是个耗IO操作。然后使用ClientSession类发起http请求。
多链接异步访问
如果我们需要请求多个URL该怎么办呢，同步的做法访问多个URL只需要加个for循环就可以了。但异步的实现方式并没那么容易，在之前的基础上需要将hello()包装在asyncio的Future对象中，然后将Future对象列表作为任务传递给事件循环。
importtime
importasyncio
fromaiohttpimportClientSession
tasks=[]
url="https://www.baidu.com/{}"
asyncdefhello(url):
asyncwithClientSession()assession:
asyncwithsession.get(url)asresponse:
response=awaitresponse.read()
#print(response)
print('HelloWorld:%s'%time.time())
defrun():
foriinrange(5):
task=asyncio.ensure_future(hello(url.format(i)))
tasks.append(task)
if__name__=='__main__':
loop=asyncio.get_event_loop()
run()
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
输出：
HelloWorld:1527754874.8915546
HelloWorld:1527754874.899039
HelloWorld:1527754874.90004
HelloWorld:1527754874.9095392
HelloWorld:1527754874.9190395
收集http响应
好了，上面介绍了访问不同链接的异步实现方式，但是我们只是发出了请求，如果要把响应一一收集到一个列表中，最后保存到本地或者打印出来要怎么实现呢，可通过asyncio.gather(*tasks)将响应全部收集起来，具体通过下面实例来演示。
importtime
importasyncio
fromaiohttpimportClientSession
tasks=[]
url="https://www.baidu.com/{}"
asyncdefhello(url):
asyncwithClientSession()assession:
asyncwithsession.get(url)asresponse:
#print(response)
print('HelloWorld:%s'%time.time())
returnawaitresponse.read()
defrun():
foriinrange(5):
task=asyncio.ensure_future(hello(url.format(i)))
tasks.append(task)
result=loop.run_until_complete(asyncio.gather(*tasks))
print(result)
if__name__=='__main__':
loop=asyncio.get_event_loop()
run()
输出：
HelloWorld:1527765369.0785167
\r\n......
HelloWorld:1527765369.0845182
HelloWorld:1527765369.0910277
HelloWorld:1527765369.0920424
HelloWorld:1527765369.097017
[b'\r\n\r\n\r\n
异常解决
假如你的并发达到1000个，程序会报错：ValueError:toomanyfiledescriptorsinselect()。这个报错的原因是因为Python调取的select对打开的文件字符有最大长度限制。这里我们有两种方法解决这个问题：1.我们可以需要限制并发数量。一次不要塞那么多任务，或者限制最大并发数量。2.我们可以使用回调的方式。这里个人推荐限制并发数的方法，设置并发数为500或者600，处理速度更快。
#coding:utf-8 importtime,asyncio,aiohttp url='https://www.baidu.com/' asyncdefhello(url,semaphore): asyncwithsemaphore: asyncwithaiohttp.ClientSession()assession: asyncwithsession.get(url)asresponse: returnawaitresponse.read() asyncdefrun(): semaphore=asyncio.Semaphore(500)#限制并发量为500 to_get=[hello(url.format(),semaphore)for_inrange(1000)]#总共1000任务 awaitasyncio.wait(to_get) if__name__=='__main__': #now=lambda:time.time() loop=asyncio.get_event_loop() loop.run_until_complete(run()) loop.close()
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。