Python中g(shù)event模塊協(xié)程使用
因為 Python 線程的性能問題，在 Python 中使用多線程運行代碼經(jīng)常不能達(dá)到預(yù)期的效果。而實際開發(fā)中我們經(jīng)常有高并發(fā)的需求，這就要求我們的代碼在跑的更快的同時需要單位時間內(nèi)執(zhí)行更多的有效邏輯、減少無用的等待。
什么是協(xié)程？我們可以認(rèn)為線程是輕量級的進(jìn)程，所以你也可以理解協(xié)程是輕量級的線程。協(xié)程即在一個線程執(zhí)行 A 函數(shù)時可以隨時中斷去執(zhí)行 B 函數(shù)，可以自由切換。但這個過程并不是函數(shù)調(diào)用，現(xiàn)象和多線程一樣，實際上是一個線程。其中 gevent 是 Python 協(xié)程的一個經(jīng)典實現(xiàn)。
什么是 gevent？gevent 是 Python 的一個并發(fā)框架，基于 greenlet 實現(xiàn)，使用了 epoll 事件監(jiān)聽機制以及諸多其他優(yōu)化而變得高效。其基本思想就是一個 greenlet 就是一個協(xié)程，當(dāng) greenlet 遇到 IO 操作時，比如訪問網(wǎng)絡(luò)，就會自動切換到其他的 greenlet，等待 IO 完成再切換回來繼續(xù)執(zhí)行。gevent 可以幫我們自動實現(xiàn)這個協(xié)程切換的過程。
協(xié)程的例子代碼：
import gevent,timedef f1(): for i in range(5):print(’function:@@@f1 | NUM: @@@’,i)# 此處阻塞，gevent會幫我們切換到其他協(xié)程去↓gevent.sleep(0)def f2(): for i in range(5):print(’function:@@@f2 | NUM: @@@’,i)# 此處阻塞，gevent會幫我們切換到其他協(xié)程去↑gevent.sleep(0)# 創(chuàng)建兩個協(xié)程對象，分別去執(zhí)行兩個函數(shù)xc1=gevent.spawn(f1)xc2=gevent.spawn(f2)# 將協(xié)程們交給gevent去執(zhí)行g(shù)event.joinall([xc1,xc2])
執(zhí)行結(jié)果：
function:@@@f1 | NUM: @@@ 0function:@@@f2 | NUM: @@@ 0function:@@@f1 | NUM: @@@ 1function:@@@f2 | NUM: @@@ 1function:@@@f1 | NUM: @@@ 2function:@@@f2 | NUM: @@@ 2function:@@@f1 | NUM: @@@ 3function:@@@f2 | NUM: @@@ 3function:@@@f1 | NUM: @@@ 4function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
如上，當(dāng) gevent 幫我們執(zhí)行兩個協(xié)程的時候，首先 xc1 執(zhí)行到 gevent.sleep(0)時發(fā)生阻塞，此時，gevent 幫我們將切換到xc2，xc2 執(zhí)行到 gevent.sleep(0)時又發(fā)生了阻塞，此時，gevent 又幫我們將切換到 xc1 去執(zhí)行。
Q&AQ：gevent 無法捕獲的耗時代碼：
import gevent,timedef f1(): for i in range(5):print(’function:@@@f1 | NUM: @@@’,i)# 注意這里time.sleep(0.1)def f2(): for i in range(5):print(’function:@@@f2 | NUM: @@@’,i)# 注意這里time.sleep(0.1)# 創(chuàng)建兩個協(xié)程對象，分別去執(zhí)行兩個函數(shù)xc1=gevent.spawn(f1)xc2=gevent.spawn(f2)# 將協(xié)程們交給gevent去執(zhí)行g(shù)event.joinall([xc1,xc2])
執(zhí)行結(jié)果：
function:@@@f1 | NUM: @@@ 0function:@@@f1 | NUM: @@@ 1function:@@@f1 | NUM: @@@ 2function:@@@f1 | NUM: @@@ 3function:@@@f1 | NUM: @@@ 4function:@@@f2 | NUM: @@@ 0function:@@@f2 | NUM: @@@ 1function:@@@f2 | NUM: @@@ 2function:@@@f2 | NUM: @@@ 3function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
如上，你會發(fā)現(xiàn)，time.sleep(0.1)耗費的時間，gevent 無法捕捉，導(dǎo)致代碼是串行的，雖然我們創(chuàng)建了協(xié)程，但是并沒有起到異步的作用。怎么辦呢？請看下面的解決方案。
A：猴子補丁對于無法捕獲的耗時，gevent 為我們提供了猴子補丁，當(dāng)我們?yōu)槲覀兊某绦虼蛄撕镒友a丁，那么當(dāng)我們的程序遇到任何耗時的操作，gevent 都會幫我們?nèi)プ詣忧袚Q協(xié)程，從而實現(xiàn)異步高并發(fā)。
代碼：
import gevent,timefrom gevent import monkey;monkey.patch_all()def f1(): for i in range(5):print(’function:@@@f1 | NUM: @@@’,i)# 注意這里time.sleep(0.1)def f2(): for i in range(5):print(’function:@@@f2 | NUM: @@@’,i)# 注意這里time.sleep(0.1)# 創(chuàng)建兩個協(xié)程對象，分別去執(zhí)行兩個函數(shù)xc1=gevent.spawn(f1)xc2=gevent.spawn(f2)# 將協(xié)程們交給gevent去執(zhí)行g(shù)event.joinall([xc1,xc2])
執(zhí)行結(jié)果：
function:@@@f1 | NUM: @@@ 0function:@@@f2 | NUM: @@@ 0function:@@@f1 | NUM: @@@ 1function:@@@f2 | NUM: @@@ 1function:@@@f1 | NUM: @@@ 2function:@@@f2 | NUM: @@@ 2function:@@@f1 | NUM: @@@ 3function:@@@f2 | NUM: @@@ 3function:@@@f1 | NUM: @@@ 4function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
如上，你會發(fā)現(xiàn)協(xié)程的切換已經(jīng)實現(xiàn)，問題完美解決。
實踐異步 requests 請求代碼：
from gevent import monkey;monkey.patch_all()import gevent,time,requestsfrom urllib3 import disable_warningsdisable_warnings()def req(url): res = requests.get(url,verify=False) if res:print(’URL:{} | CODE:{}!’.format(url,res.status_code)) else:print(’URL:{} FAILED!’)xc1=gevent.spawn(req,’https://www.baidu.com’)xc2=gevent.spawn(req,’https://www.gitee.com’)xc3=gevent.spawn(req,’https://www.huaweicloud.com’)gevent.joinall([xc1,xc2,xc3])
執(zhí)行結(jié)果：
URL:https://www.baidu.com | CODE:200!URL:https://www.huaweicloud.com | CODE:200!URL:https://www.gitee.com | CODE:200!
gevent 的鎖代碼：
from gevent import monkey;monkey.patch_all()from gevent.lock import Semaphoreimport gevent,time# 信號量設(shè)置為1s1=Semaphore(1)def f1(): for i in range(5):# 信號量-1，即拿到鎖s1.acquire()print(’function:@@@f1 | NUM: @@@’,i)# 信號量+1，即釋放鎖s1.release()# 猴子補丁幫忙識別阻塞time.sleep(0.1)def f2(): for i in range(5):# 信號量-1，即拿到鎖s1.acquire()print(’function:@@@f2 | NUM: @@@’,i)# 信號量+1，即釋放鎖s1.release()# 猴子補丁幫忙識別阻塞time.sleep(0.3)# 創(chuàng)建兩個協(xié)程對象，分別去執(zhí)行兩個函數(shù)xc1=gevent.spawn(f1)xc2=gevent.spawn(f2)# 將協(xié)程們交給gevent去執(zhí)行g(shù)event.joinall([xc1,xc2])
執(zhí)行結(jié)果：
function:@@@f1 | NUM: @@@ 0function:@@@f2 | NUM: @@@ 0function:@@@f1 | NUM: @@@ 1function:@@@f1 | NUM: @@@ 2function:@@@f2 | NUM: @@@ 1function:@@@f1 | NUM: @@@ 3function:@@@f1 | NUM: @@@ 4function:@@@f2 | NUM: @@@ 2function:@@@f2 | NUM: @@@ 3function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
如上，可以看到，gevent 可以自動處理鎖和阻塞。按阻塞規(guī)律，f1 和 f2 會交替執(zhí)行，但是加上阻塞時間，因為 f2 的阻塞時間是 f1 的 3 倍，所以前 6 條打印中，f1 執(zhí)行的次數(shù)是 f2 的三倍，即 gevent 可以自動判斷和處理阻塞和鎖同時存在的情況。
Tip在 HTTP 的異步開發(fā)中，猴子補丁要在導(dǎo)入 gevent 之前打，否則會出現(xiàn)異常。
到此這篇關(guān)于Python中g(shù)event模塊協(xié)程使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python gevent協(xié)程內(nèi)容請搜索好吧啦網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持好吧啦網(wǎng)！
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