Python异步: 什么是异步编程? (1)

简介: 异步编程是一种不会阻塞的编程范式。相反,请求和函数调用会在未来某个时间以某种方式在后台发出和执行。这使调用者有时间执行其他活动,并在结果可用或调用者感兴趣时稍后处理发出的调用的结果。

1. 异步任务

异步意味着不同时,与同步或同时相反。在编程时,异步意味着请求动作,尽管在请求时并未执行。它稍后执行。这将发出进行函数调用的请求,而不会等待调用完成。我们可以选择稍后检查函数调用的状态或结果。

  • 异步函数调用:请求函数在某个时间以某种方式被调用,允许调用者恢复并执行其他活动。

函数调用将以某种方式在某个时间在后台发生,程序可以执行其他任务或响应其他事件。这是关键。我们无法控制请求的处理方式或时间,只是我们希望在程序执行其他操作时处理它。发出异步函数调用通常会产生一些请求句柄,调用者可以使用该句柄来检查调用状态或获取结果。这通常被称为"未来"。异步函数调用的句柄,允许检查调用状态和检索结果。

2. 异步编程

发出异步任务并进行异步函数调用称为异步编程。异步编程主要用于非阻塞 I/O,例如从与其他进程或其他系统的套接字连接读取和写入。非阻塞 I/O 是一种在请求读取和写入的情况下执行 I/O 的方式,尽管它是异步执行的。调用者不需要等待操作完成再返回。读取和写入操作以某种方式执行(例如,由底层操作系统或基于其构建的系统),并且操作和/或数据的状态稍后由调用者检索,一旦可用,或当调用者准备好时。

因此,我们可以看到非阻塞 I/O 与异步编程的关系。实际上,我们通过异步编程来使用非阻塞I/O,或者通过异步编程实现非阻塞I/O。非阻塞 I/O 与异步编程的结合是如此普遍,以至于它通常被简称为异步 I/O。

接下来,让我们考虑一下 Python 中的异步编程支持。

3. Python 中的异步编程

从广义上讲,Python 中的异步编程是指发出请求而不是阻塞等待它们完成。我们可以通过多种方式在 Python 中实现异步编程,尽管有一些与 Python 并发性相关。

3.1. asyncio

第一个例子是 asyncio 模块。该模块使用 async/await 语法和带套接字和子进程的非阻塞 I/O 直接提供异步编程环境。

它是使用在事件循环中运行的协程实现的,事件循环本身在单个线程中运行。更广泛地说,Python 提供了可以异步执行任务的线程和进程。

例如,一个线程可以启动第二个线程来执行函数调用并恢复其他活动。操作系统将在某个时间安排并执行第二个线程,而第一个线程可能会或可能不会手动检查任务的状态。

更具体地说,PythonThreadPoolExecutorProcessPoolExeuctor 类中提供了基于执行器的线程池和进程池。这些类使用相同的接口并通过返回 Future 对象的 submit() 方法支持异步任务。

3.2. multiprocessing

multiprocessing 模块还提供了使用 PoolThreadPool 类中的进程和线程的工作池,ThreadPoolExecutorProcessPoolExeuctor 类的前身。

这些类的功能是根据工作人员异步执行任务来描述的。它们显式地提供了用于执行任务的每种方法的同步(阻塞)和异步(非阻塞)版本。

例如,可以通过 apply() 方法同步或通过 apply_async() 方法异步发出一次性函数调用。

相关文章
|
4天前
|
调度 数据库 Python
【专栏】异步IO在处理IO密集型任务中的高效性
【4月更文挑战第27天】本文介绍了Python并发编程和异步IO,包括并发的基本概念(多线程、多进程、协程),线程与进程的实现(threading和multiprocessing模块),协程的使用(asyncio模块),以及异步IO的原理和优势。强调了异步IO在处理IO密集型任务中的高效性,指出应根据任务类型选择合适的并发技术。
|
1天前
|
网络协议 数据处理 调度
深入探索Python异步编程:asyncio库的应用与实践
在现代软件开发中,异步编程已成为处理并发和I/O密集型任务的重要策略。本文将带您深入探索Python的asyncio库,解析其背后的设计原理,并通过实例展示如何在实际项目中应用asyncio实现高效的异步编程。我们不仅会探讨asyncio的基本用法,还会分析其性能优势,并探讨其与其他并发模型的比较。此外,文章还将涵盖asyncio在Web开发、网络编程和数据处理等场景中的应用案例,帮助您更好地理解并掌握这一强大的异步编程工具。
|
3天前
|
监控 调度 开发者
Python 中的异步编程:理解 asyncio 库的基本原理与应用
本文将深入探讨 Python 中的异步编程技术,重点介绍 asyncio 库的基本原理与应用。通过解释事件循环、协程和 Future 对象的概念,读者将能够理解异步编程的工作原理,并学会如何利用 asyncio 库提高程序的性能和效率。本文还将通过实际示例演示如何使用 asyncio 库来处理 I/O 密集型任务和 CPU 密集型任务,以及如何避免常见的陷阱和错误。
|
3天前
|
调度 UED Python
Python 中的异步编程:理解 asyncio 库的基本原理与应用
本文探讨了 Python 中的异步编程,重点介绍了 asyncio 库的基本原理与应用。通过分析事件循环、协程以及异步/await 关键字的作用机制,读者将能够深入理解异步编程的工作方式,并学会如何利用 asyncio 库构建高效的异步应用程序。同时,本文还介绍了一些实际案例,帮助读者更好地掌握 asyncio 库的实际应用。
|
4天前
|
API 调度 开发者
探索Python中的异步编程:从基础到高级应用
【5月更文挑战第15天】 在现代软件开发中,异步编程已成为提升应用程序性能和用户体验的关键。本文将深入探讨Python中的异步编程概念,包括其基本工作原理、关键技术以及高级应用场景。我们将通过实例代码演示如何有效利用Python的异步特性,从而帮助读者构建更加高效和响应迅速的软件解决方案。
|
4天前
|
前端开发 Python
探索Python中的异步编程:从回调到async/await
本文将深入探讨Python中的异步编程模式,从最初的回调函数到现代的async/await语法。我们将介绍异步编程的基本概念,探讨其在Python中的实现方式,以及如何使用asyncio库和async/await语法来简化异步代码的编写。通过本文,读者将能够全面了解Python中的异步编程,并掌握使用异步技术构建高效、响应式应用程序的方法。
|
4天前
|
调度 Python
探索Python中的异步编程:从回调到协程
本文将介绍Python中的异步编程技术,从最初的回调函数到现代的协程模型。通过对比传统的同步编程方式和异步编程的优劣势,我们深入探讨了Python中异步编程的实现原理,以及如何利用asyncio库和async/await关键字来构建高效的异步应用程序。最后,我们还将讨论一些异步编程的最佳实践和常见问题的解决方法。
|
4天前
|
调度 UED Python
探索Python中的异步编程:从回调到async/await
本文将深入探讨Python中的异步编程,从最初的回调函数到现代的async/await语法。通过比较不同的异步编程方法,读者将了解它们的优缺点,并学习如何在项目中选择合适的方式来提高性能和可维护性。
|
4天前
|
API UED Python
使用Python进行异步HTTP请求的实践指南
使用Python进行异步HTTP请求的实践指南
21 4
|
4天前
|
Python
Python中的协程:异步编程的利器
Python中的协程:异步编程的利器
17 1