I/O 密集型应用程序大大提升系统多任务处理能力；
异步 I/O 模型
一个消息循环，主线程在消息循环中不断重复 读取消息-处理消息；
# 获取线程池
loop = get_event_loop()
while True:
# 接收事件消息
event = loop.get_event()
# 处理事件消息
process_event(event)
当遇到 I/O 操作，代码只会发出 I/O 请求，不等待 I/O 结果，当本轮消息结束，下轮接收消息收到 I/O 完成时，处理 I/O 结果；
1. 协程
调度策略由程序员自己编写，在用户态完成创建、切换、销毁，通过协作而非抢占，对内核来说不可见的 用户空间线程；
协程的本质是控制流的主动让出（yield）和恢复（resume）机制
-
子程序，又叫函数，在所有语言都是层级调用，通过栈实现，一个线程就是执行一个子程序，子程序调用总是一个入口，一次返回，调用顺序明确； -
Coroutine，Python 对协程的支持通过generator实现，执行时内部可中断，转而执行别的子程序，再适时返回接着执行（类似 CPU 中断）；
协程没有线程切换（抢占式）的开销，且不存在变量冲突，不需要线程锁，效率比多线程高；
1. 生产者-消费者模型（协程版）
def consumer():
r = ''
while True:
# 2. 通过 yield 回传 r 给 send 调用
# 4. 接收 send 的消息 n
n = yield r
if not n:
return
print(f'[CONSUMER] Consuming {
n}...')
r = '200 OK'
def produce(c):
# 1. 启动生成器
c.send(None)
n = 0
while n < 5:
n += 1
print(f'[PRODUCER] Producing {
n}...')
# 3. 发送消息 n 返回给 yield
# 5. 接收 yield 的结果 r
r = c.send(n)
print(f'[PRODUCER] Consumer return: {
r}')
# 6. 关闭生成器
c.close()
# 消费者 - 生成器对象
c = consumer()
produce(c)
2. asyncio
Python 3.4 引入标准库，提供了完善的异步 I/O 支持；
asyncio的编程模型是一个消息循环，首先需要从asyncio获取一个EventLoop的引用，然后把执行的协程扔到EventLoop中执行，从而实现异步 I/O；
import asyncio
# @aysncio.coroutine 把 generator 标记成 coroutine
@asyncio.coroutine
def wget(host):
print('wget %s...' % host)
connect = asyncio.open_connection(host, 80)
# yield from 调用 connect 生成器，并接受 connect 的调用结果
# 主线程并未等待 connect 调用，而是执行 EventLoop 中其他 coroutine
reader, writer = yield from connect
header = 'GET / HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n\r\n' % host
writer.write(header.encode('utf-8'))
yield from writer.drain()
while True:
line = yield from reader.readline()
if line == b'\r\n':
break
print('%s header > %s' % (host, line.decode('utf-8').rstrip()))
# Ignore the body, close the socket
writer.close()
loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [
wget(host) for host in ['www.sina.com.cn', 'www.sohu.com', 'www.163.com']
]
# 把 coroutine 扔到 EventLoop 中执行
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
loop.close()
异步操作在coroutine中通过yield from完成；
3. async/await
Python 3.5 引入的针对 coroutine 的新语法；
async，替换@asyncio.coroutine；await，替换yield from；
4. aiohttp
asyncio，实现了TCP、UDP、SSL等协议；aiohttp，基于asyncio实现了HTTP框架；
1. 安装
$ pip install aiohttp
2. 示例
import asyncio
from aiohttp import web
async def index(request):
await asyncio.sleep(1)
return web.Response(body=b'<h1>Index</h1>')
async def hello(request):
await asyncio.sleep(1)
text = '<h1>hello, %s!</h1>' % request.match_info['name']
return web.Response(body=text.encode('utf-8'))
async def init(loop):
app = web.Application(loop=loop)
app.router.add_route('GET', '/', index)
app.router.add_route('GET', '/hello/{name}', hello)
# 利用 asyncio 创建 TCP 服务
srv = await loop.create_server(app.make_handler(), '', 8000)
print('server started at http://localhost:8000...')
return srv
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(init(loop))
loop.run_forever()
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