📜  脱离协程 (1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:11:46.938000             🧑  作者: Mango

脱离协程

什么是协程?

协程是一种轻量级的线程,其执行方式和具有协作调度的线程不同。协程能够在一个线程中实现多个任务的交替执行,从而避免了线程切换所带来的开销,提高了程序的执行效率。

Python是一门支持协程的语言,它提供了asyncio模块来支持协程的实现。在asyncio中,协程是通过async/await语法来实现的。

如何创建协程?

在Python中,创建协程非常容易,只需要在函数定义前加上async关键字,就可以将普通函数转换成协程。

例如:

async def coroutine():
    pass
如何使用协程?

在Python中,协程非常易于使用。我们可以将协程作为任务添加到事件循环中执行,也可以使用async/await语法在其他协程中调用协程。

例如:

import asyncio

async def coroutine():
    print('Hello, world!')

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(coroutine())

在上述代码中,我们首先定义了一个协程coroutine,它会打印出一句话。然后我们获取了一个事件循环,调用run_until_complete函数并以coroutine为参数,这样就可以将协程添加到事件循环中执行了。

脱离协程的意义

在协程中,如果某个协程阻塞的时间过长,那么它就会影响到其他协程的执行。这是因为协程只有一个线程来调度,如果某个协程一直持有CPU资源,其他协程就无法得到执行。

因此,我们需要在协程中避免阻塞操作,或者将阻塞操作调用转换成非阻塞的异步IO操作。如果无法避免阻塞操作,那么就需要考虑将该操作转移到其他线程中去执行。

如何脱离协程?

在Python中,脱离协程可以采用以下几种方式:

1. 使用线程池

如果某个协程中存在阻塞操作,我们可以将这个阻塞操作转移到线程池中去执行,从而避免阻塞该协程的执行。

import asyncio
import concurrent.futures

async def coro():
    loop = asyncio.get_running_loop()
    with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor() as pool:
        result = await loop.run_in_executor(pool, blocking_function, arg1, arg2)
        return result

在上述代码中,我们使用了concurrent.futures.ThreadPoolExecutor来创建了一个线程池。然后我们使用loop.run_in_executor函数将阻塞函数提交到线程池中去执行,并使用await关键字来等待该函数执行结束并返回结果。

2. 使用ProcessPoolExecutor

和线程池一样,我们也可以使用ProcessPoolExecutor来将阻塞操作转移到子进程中去执行。

import asyncio
import concurrent.futures

async def coro():
    loop = asyncio.get_running_loop()
    with concurrent.futures.ProcessPoolExecutor() as pool:
        result = await loop.run_in_executor(pool, blocking_function, arg1, arg2)
        return result

在上述代码中,我们使用了concurrent.futures.ProcessPoolExecutor来创建了一个子进程池。然后我们使用loop.run_in_executor函数将阻塞函数提交到子进程池中去执行,并使用await关键字来等待该函数执行结束并返回结果。

3. 使用asyncio.create_task()

在Python 3.7中,我们可以使用asyncio.create_task()函数来创建一个任务,该任务会在后台执行,并不会影响到当前协程的执行。

例如:

import asyncio

async def coro():
    task = asyncio.create_task(other_coroutine())
    result = await asyncio.wait_for(task, timeout=1)
    return result

async def other_coroutine():
    await asyncio.sleep(0.1)
    return 42

在上述代码中,我们首先采用asyncio.create_task()函数创建了一个任务,该任务会在后台执行。然后我们使用asyncio.wait_for函数来等待该任务执行结束并返回结果。

总结

在Python中,协程是一种非常强大的异步编程方式,但是在使用协程的过程中,我们需要避免阻塞操作,否则就会阻塞协程的执行。如果无法避免阻塞操作,我们可以将这些操作转移到其他线程或进程中去执行,或者使用asyncio.create_task()函数来将这些操作在后台执行,避免阻塞当前协程的执行。