Python - 如何使用asyncio同时运行多个协同程序?

时间:2015-08-17 15:21:55

标签: python python-3.x websocket python-asyncio

我使用websockets库在Python 3.4中创建一个websocket服务器。这是一个简单的echo服务器:

import asyncio
import websockets

@asyncio.coroutine
def connection_handler(websocket, path):
    while True:
        msg = yield from websocket.recv()
        if msg is None:  # connection lost
            break
        yield from websocket.send(msg)

start_server = websockets.serve(connection_handler, 'localhost', 8000)
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.get_event_loop().run_forever()

让我们说 - 我们 - 另外 - 想要在发生某些事件时向客户发送消息。为简单起见,我们每隔60秒定期发送一条消息。我们怎么做?我的意思是,因为connection_handler一直在等待收到的消息,所以服务器只能在 之后接收到来自客户端的消息后才采取行动,对吗?我在这里缺少什么?

也许这种情况需要一个基于事件/回调的框架而不是一个基于协同程序的框架? Tornado

3 个答案:

答案 0 :(得分:26)

TL; DR 使用asyncio.ensure_future()同时运行多个协同程序。

  

也许这种情况需要一个基于事件/回调的框架而不是一个基于协同程序的框架?龙卷风?

不,你不需要任何其他框架。异步应用程序vs同步的整个想法是它在等待结果时不会阻塞。使用协同程序或回调来解决它的实现方式并不重要。

  

我的意思是,因为connection_handler一直在等待传入消息,所以服务器只能在收到来自客户端的消息后才采取行动,对吗?我在这里缺少什么?

在同步应用程序中,您将编写类似msg = websocket.recv()的内容,这将阻止整个应用程序,直到您收到消息(如您​​所述)。但在异步应用程序中,它完全不同。

当您执行msg = yield from websocket.recv()时,您会说:暂停执行connection_handler(),直到websocket.recv()生成某些内容。在coroutine中使用yield from会将控制权返回给事件循环,因此我们可以执行其他一些代码,同时我们会等待websocket.recv()的结果。请参阅documentation以更好地了解协程如何工作。

  

让我们说 - 我们 - 另外 - 想要在发生某些事件时向客户发送消息。为简单起见,我们每隔60秒定期发送一条消息。我们该怎么做?

在执行asyncio.async()的阻止调用之前,您可以使用starting event loop运行任意数量的协同程序。

import asyncio

import websockets

# here we'll store all active connections to use for sending periodic messages
connections = []


@asyncio.coroutine
def connection_handler(connection, path):
    connections.append(connection)  # add connection to pool
    while True:
        msg = yield from connection.recv()
        if msg is None:  # connection lost
            connections.remove(connection)  # remove connection from pool, when client disconnects
            break
        else:
            print('< {}'.format(msg))
        yield from connection.send(msg)
        print('> {}'.format(msg))


@asyncio.coroutine
def send_periodically():
    while True:
        yield from asyncio.sleep(5)  # switch to other code and continue execution in 5 seconds
        for connection in connections:
            print('> Periodic event happened.')
            yield from connection.send('Periodic event happened.')  # send message to each connected client


start_server = websockets.serve(connection_handler, 'localhost', 8000)
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.async(send_periodically())  # before blocking call we schedule our coroutine for sending periodic messages
asyncio.get_event_loop().run_forever()

以下是客户端实现示例。它要求您输入名称,从echo服务器接收它,等待来自服务器的另外两条消息(这是我们的定期消息)并关闭连接。

import asyncio

import websockets


@asyncio.coroutine
def hello():
    connection = yield from websockets.connect('ws://localhost:8000/')
    name = input("What's your name? ")
    yield from connection.send(name)
    print("> {}".format(name))
    for _ in range(3):
        msg = yield from connection.recv()
        print("< {}".format(msg))

    yield from connection.close()


asyncio.get_event_loop().run_until_complete(hello())

重点:

  1. 在Python 3.4.4中,asyncio.async()已重命名为asyncio.ensure_future()
  2. 有一些特殊的方法来安排delayed calls,但他们不使用协同程序。

答案 1 :(得分:6)

同样的问题,直到我在这里看到完美的样本才能得到解决方案:http://websockets.readthedocs.io/en/stable/intro.html#both

 done, pending = await asyncio.wait(
        [listener_task, producer_task],
        return_when=asyncio.FIRST_COMPLETED)  # Important

因此,我可以处理多个协程任务,例如心跳和redis订阅。

答案 2 :(得分:1)

我很惊讶没有提到gather

来自Python documentation

import asyncio

async def factorial(name, number):
    f = 1
    for i in range(2, number + 1):
        print(f"Task {name}: Compute factorial({i})...")
        await asyncio.sleep(1)
        f *= i
    print(f"Task {name}: factorial({number}) = {f}")

async def main():
    # Schedule three calls *concurrently*:
    await asyncio.gather(
        factorial("A", 2),
        factorial("B", 3),
        factorial("C", 4),
    )

asyncio.run(main())

# Expected output:
#
#     Task A: Compute factorial(2)...
#     Task B: Compute factorial(2)...
#     Task C: Compute factorial(2)...
#     Task A: factorial(2) = 2
#     Task B: Compute factorial(3)...
#     Task C: Compute factorial(3)...
#     Task B: factorial(3) = 6
#     Task C: Compute factorial(4)...
#     Task C: factorial(4) = 24