Python中使用asyncio 封装文件读写
前言
和网络IO一样，文件读写同样是一个费事的操作。
默认情况下，Python使用的是系统的阻塞读写。这意味着在asyncio中如果调用了
f=file('xx')
f.read()
会阻塞事件循环。
本篇简述如何用asyncio.Future对象来封装文件的异步读写。
代码在GitHub。目前仅支持Linux。
阻塞和非阻塞
首先需要将文件的读写改为非阻塞的形式。在非阻塞情况下，每次调用read都会立即返回，如果返回值为空，则意味着文件操作还未完成，反之则是读取的文件内容。
阻塞和非阻塞的切换与操作系统有关，所以本篇暂时只写了Linux版本。如果有过Unix系统编程经验，会发现Python的操作是类似的。
flag=fcntl.fcntl(self.fd,fcntl.F_GETFL) iffcntl.fcntl(self.fd,fcntl.F_SETFL,flag|os.O_NONBLOCK)!=0: raiseOSError()
Future对象
Future对象类似Javascript中的Promise对象。它是一个占位符，其值会在将来被计算出来。我们可以使用
result=awaitfuture
在future得到值之后返回。而使用
future.set_result(xxx)
就可以设置future的值，也意味着future可以被返回了。await操作符会自动调用future.result()来得到值。
loop.call_soon
通过loop.call_soon方法可以将一个函数插入到事件循环中。
至此，我们的异步文件读写思路也就出来了。通过loop.call_soon调用非阻塞读写文件的函数。若一次文件读写没有完成，则计算剩余所学读写的字节数，并再次插入事件循环直至读写完毕。
可以发现其就是把传统Unix编程里，非阻塞文件读写的while循环换成了asyncio的事件循环。
下面是这一过程的示意代码。
defread_step(self,future,n,total): res=self.fd.read(n) ifresisNone: self.loop.call_soon(self.read_step,future,n,total) return ifnotres:#EOF future.set_result(bytes(self.rbuffer)) return self.rbuffer.extend(res) self.loop.call_soon(self.read_step,future,self.BLOCK_SIZE,total) defread(self,n=-1): future=asyncio.Future(loop=self.loop) self.rbuffer.clear() self.loop.call_soon(self.read_step,future,min(self.BLOCK_SIZE,n),n) returnfuture