python之异步IO

　　我们知道，CPU的速度远远快于磁盘、网络等IO。在一个线程中，CPU执行代码的速度极快，然而，一旦遇到IO操作，如读写文件、发送网络数据时，就需要等待IO操作完成，才能继续进行下一步操作。这种情况称为同步IO。

　　在IO操作的过程中，当前线程被挂起，而其他需要CPU执行的代码就无法被当前线程执行了。

　　因为一个IO操作就阻塞了当前线程，导致其他代码无法执行，所以我们必须使用多线程或者多进程来并发执行代码，为多个用户服务。每个用户都会分配一个线程，如果遇到IO导致线程被挂起，其他用户的线程不受影响。

　　多线程和多进程的模型虽然解决了并发问题，但是系统不能无上限地增加线程。由于系统切换线程的开销也很大，所以，一旦线程数量过多，CPU的时间就花在线程切换上了，真正运行代码的时间就少了，结果导致性能严重下降。

　　由于我们要解决的问题是CPU高速执行能力和IO设备的龟速严重不匹配，多线程和多进程只是解决这一问题的一种方法。

　　另一种解决IO问题的方法是异步IO。当代码需要执行一个耗时的IO操作时，它只发出IO指令，并不等待IO结果，然后就去执行其他代码了。一段时间后，当IO返回结果时，再通知CPU进行处理。

1) aiohttp

asyncio可以实现单线程并发IO操作。如果仅用在客户端，发挥的威力不大。如果把asyncio用在服务器端，例如Web服务器，由于HTTP连接就是IO操作，因此可以用单线程+coroutine实现多用户的高并发支持。

asyncio实现了TCP、UDP、SSL等协议，aiohttp则是基于asyncio实现的HTTP框架。

　　安装:

pip install aiohttp

　　示例:

'''
    使用aiohttp搭建web服务
'''
import asyncio
from aiohttp import web

async def index(request):
    await asyncio.sleep(0.5)
    return web.Response(body='<h1>Index</h1>')


async  def hello(request):
    await asyncio.sleep(0.5)
    text = '<h1>hello, %s</h1>' % request.match_info['name']
    return web.Response(body=text.encode('utf-8'),content_type='text/html')

async def init(loop):
    app = web.Application(loop=loop)
    app.router.add_route('GET','/',index)
    app.router.add_route('GET','/hello/{name}',hello)
    srv = await loop.create_server(app.make_handler(),'0.0.0.0',6000)
    print('Server started at http://0.0.0.0:6000')
    return srv

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(init(loop))
loop.run_forever()

　　这个时候, 就可以通过地址访问这个web服务

注意aiohttp的初始化函数init()也是一个coroutine，loop.create_server()则利用asyncio创建TCP服务。

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