韩版做哪个网站好,更合网站制作公司,软件开发工具排行榜,学校网站设计论文1. 异步编程 异步编程是一种编程范式#xff0c;用于处理程序中需要等待异步操作完成后才能继续执行的情况。异步编程允许程序在执行耗时的操作时不被阻塞#xff0c;而是在等待操作完成时继续执行其他任务。这对于处理诸如文件 I/O、网络请求、定时器等需要等待的操作非常有…1. 异步编程 异步编程是一种编程范式用于处理程序中需要等待异步操作完成后才能继续执行的情况。异步编程允许程序在执行耗时的操作时不被阻塞而是在等待操作完成时继续执行其他任务。这对于处理诸如文件 I/O、网络请求、定时器等需要等待的操作非常有用。 使用异步编程通常可以带来以下好处
提高程序效率和性能异步编程使得程序在执行耗时的 I/O 操作如网络请求、文件读写、数据库查询等时不会被阻塞减少了等待时间充分利用了系统资源。改善用户体验在 Web 开发中异步编程可以确保服务器在处理大量并发请求时能够快速地响应用户从而提高了 Web 应用的响应速度和用户体验。
2 async/await和asyncio包
2.1 异步函数的定义 在Python中实现异步函数的定义需要两个关键字(async和await)。
asyncasync关键字声明一个异步函数。它可以在执行过程中暂停并允许其他代码执行。当你调用一个异步函数时它会立即返回一个协程对象而不是实际的结果。异步函数适用于执行耗时的I/O操作例如网络请求、文件读写、数据库查询等。这些操作通常涉及到等待外部资源的响应或者数据的传输而在等待的过程中CPU可以执行其他任务从而提高程序的效率。awaitawait关键字在 Python 中用于等待一个异步操作完成。当调用异步函数时使用await关键字可以暂时挂起当前的异步函数的执行将CPU控制权还给事件循环(Event Loop)。接着事件循环可以将执行权转移到其他任务上而不是一直等待当前的异步函数完成。当被await的异步操作完成后事件循环会通知原来的异步函数使得它可以继续执行后续的操作。
在Python中异步函数的定义需要同时满足以下两个条件
使用async def关键字声明函数。函数内部包含异步操作并且使用了await关键字等待异步操作完成。如果一个函数中只使用了async def声明但其中任何异步操作也没有使用await关键字那么它实际上就是一个普通的同步函数而不是一个异步函数。
2.2 事件循环 事件循环(Event Loop)是异步编程中负责管理和调度异步任务执行的机制。事件循环的工作原理类似于一个持续运行的循环它在每一轮循环中都会执行以下几个步骤
等待任务就绪: 事件循环会等待所有注册的异步任务就绪包括等待 I/O 操作完成、等待计时器超时等。选择就绪任务一旦有任务就绪事件循环会选择其中一个任务进行执行。执行任务事件循环会执行所选择的就绪任务直到任务完成或者遇到await关键字需要暂时挂起任务的执行。挂起任务如果任务遇到await关键字它会将控制权交还给事件循环并等待 await后面的异步操作完成。继续执行其他任务在等待await的异步操作完成的过程中事件循环会继续执行其他就绪的任务从而实现了并发执行的效果。异步操作完成 当一个 await 后面的异步操作完成后事件循环会通知原来的任务使得它可以继续执行后续的操作。
2.2 asyncio包
asyncio包python中常用的异步编程框架这里使用该框架完成一个简单的异步编程案例具体如下 import time
import datetime
import asyncio
async def async_read_file():print(async读文件开始:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))await asyncio.sleep(20)print(async读文件完成:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))def computer():print(普通计算密集型任务:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))sum0for i in range(1000000):if i%2500000 and i!0:print(普通计算密集型任务正在执行:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))for j in range(500):sumij-2*jprint(普通计算密集型任务完成:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))def computer2():print(普通CPU密集型任务:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))sum0for i in range(1000000):if i%2500000 and i!0:print(普通CPU密集型任务正在执行:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))for j in range(5000):sumij-2*jprint(普通CPU密集型任务完成:,datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))async def asy_main():taskloop.create_task(async_read_file()) # 创建一个任务,并添加到事件循环,等待执行task2loop.run_in_executor(None,computer)# 将普通函数read_file添加到事件循环中,等待执行task3loop.run_in_executor(None,computer2)# 将普通函数read_file2添加到事件循环中,等待执行await task3await task2await taskloopasyncio.get_event_loop() # 创建一个事件循环
loop.run_until_complete(asy_main())其执行结果如下
普通计算密集型任务: 2024-05-15 18:29:19.702689
普通CPU密集型任务: 2024-05-15 18:29:19.708280
async读文件开始: 2024-05-15 18:29:19.738654
普通计算密集型任务正在执行: 2024-05-15 18:29:21.441072
普通计算密集型任务正在执行: 2024-05-15 18:29:23.192585
普通计算密集型任务正在执行: 2024-05-15 18:29:24.936979
普通计算密集型任务完成: 2024-05-15 18:29:26.712930
普通CPU密集型任务正在执行: 2024-05-15 18:29:32.539679
async读文件完成: 2024-05-15 18:29:39.752731
普通CPU密集型任务正在执行: 2024-05-15 18:29:41.813872
普通CPU密集型任务正在执行: 2024-05-15 18:29:51.103737
普通CPU密集型任务完成: 2024-05-15 18:30:00.433402Tips:虽然当下的执行结果中写完成了computer()的计算后完成了computer2()的计算但多次执行上述程序的时候也出现了两个函数交替执行的结果。
参考资料
https://cloud.tencent.com/developer/article/1795692
