Gevent 超好用的协程库!| Python 主题月

简介: Gevent 超好用的协程库!| Python 主题月

背景


因为 Python 线程的性能问题,在 Python 中使用多线程运行代码经常不能达到预期的效果。而实际开发中我们经常有高并发的需求,这就要求我们的代码在跑的更快的同时需要单位时间内执行更多的有效逻辑、减少无用的等待。


什么是协程?


我们可以认为线程是轻量级的进程,所以你也可以理解协程是轻量级的线程。协程即在一个线程执行 A 函数时可以随时中断去执行 B 函数,可以自由切换。但这个过程并不是函数调用,现象和多线程一样,实际上是一个线程。其中 geventPython 协程的一个经典实现。


什么是 gevent?


geventPython 的一个并发框架,基于 greenlet 实现,使用了 epoll 事件监听机制以及诸多其他优化而变得高效。其基本思想就是一个 greenlet 就是一个协程,当 greenlet 遇到 IO 操作时,比如访问网络,就会自动切换到其他的 greenlet,等待 IO 完成再切换回来继续执行。gevent 可以帮我们自动实现这个协程切换的过程。


协程的例子


代码:


import gevent,time
def f1():
    for i in range(5):
        print('function:@@@f1 | NUM: @@@',i)
        # 此处阻塞,gevent会帮我们切换到其他协程去↓
        gevent.sleep(0)
def f2():
    for i in range(5):
        print('function:@@@f2 | NUM: @@@',i)
        # 此处阻塞,gevent会帮我们切换到其他协程去↑
        gevent.sleep(0)
# 创建两个协程对象,分别去执行两个函数
xc1=gevent.spawn(f1)
xc2=gevent.spawn(f2)
# 将协程们交给gevent去执行
gevent.joinall([xc1,xc2])
复制代码


执行结果:


function:@@@f1 | NUM: @@@ 0
function:@@@f2 | NUM: @@@ 0
function:@@@f1 | NUM: @@@ 1
function:@@@f2 | NUM: @@@ 1
function:@@@f1 | NUM: @@@ 2
function:@@@f2 | NUM: @@@ 2
function:@@@f1 | NUM: @@@ 3
function:@@@f2 | NUM: @@@ 3
function:@@@f1 | NUM: @@@ 4
function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
复制代码


如上,当 gevent 帮我们执行两个协程的时候,首先 xc1 执行到 gevent.sleep(0)时发生阻塞,此时,gevent 帮我们将切换到 xc2xc2 执行到 gevent.sleep(0)时又发生了阻塞,此时,gevent 又帮我们将切换到 xc1 去执行。


Q&A


Q:gevent 无法捕获的耗时


代码:


import gevent,time
def f1():
    for i in range(5):
        print('function:@@@f1 | NUM: @@@',i)
        # 注意这里
        time.sleep(0.1)
def f2():
    for i in range(5):
        print('function:@@@f2 | NUM: @@@',i)
        # 注意这里
        time.sleep(0.1)
# 创建两个协程对象,分别去执行两个函数
xc1=gevent.spawn(f1)
xc2=gevent.spawn(f2)
# 将协程们交给gevent去执行
gevent.joinall([xc1,xc2])
复制代码


执行结果:


function:@@@f1 | NUM: @@@ 0
function:@@@f1 | NUM: @@@ 1
function:@@@f1 | NUM: @@@ 2
function:@@@f1 | NUM: @@@ 3
function:@@@f1 | NUM: @@@ 4
function:@@@f2 | NUM: @@@ 0
function:@@@f2 | NUM: @@@ 1
function:@@@f2 | NUM: @@@ 2
function:@@@f2 | NUM: @@@ 3
function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
复制代码


如上,你会发现,time.sleep(0.1)耗费的时间,gevent 无法捕捉,导致代码是串行的,虽然我们创建了协程,但是并没有起到异步的作用。

怎么办呢?请看下面的解决方案。


A:猴子补丁


对于无法捕获的耗时,gevent 为我们提供了猴子补丁,当我们为我们的程序打了猴子补丁,那么当我们的程序遇到任何耗时的操作,gevent 都会帮我们去自动切换协程,从而实现异步高并发。


代码:


import gevent,time
from gevent import monkey;monkey.patch_all()
def f1():
    for i in range(5):
        print('function:@@@f1 | NUM: @@@',i)
        # 注意这里
        time.sleep(0.1)
def f2():
    for i in range(5):
        print('function:@@@f2 | NUM: @@@',i)
        # 注意这里
        time.sleep(0.1)
# 创建两个协程对象,分别去执行两个函数
xc1=gevent.spawn(f1)
xc2=gevent.spawn(f2)
# 将协程们交给gevent去执行
gevent.joinall([xc1,xc2])
复制代码


执行结果:


function:@@@f1 | NUM: @@@ 0
function:@@@f2 | NUM: @@@ 0
function:@@@f1 | NUM: @@@ 1
function:@@@f2 | NUM: @@@ 1
function:@@@f1 | NUM: @@@ 2
function:@@@f2 | NUM: @@@ 2
function:@@@f1 | NUM: @@@ 3
function:@@@f2 | NUM: @@@ 3
function:@@@f1 | NUM: @@@ 4
function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
复制代码


如上,你会发现协程的切换已经实现,问题完美解决。


实践


异步 requests 请求


代码:


from gevent import monkey;monkey.patch_all()
import gevent,time,requests
from urllib3 import disable_warnings
disable_warnings()
def req(url):
    res = requests.get(url,verify=False)
    if res:
        print('URL:{} | CODE:{}!'.format(url,res.status_code))
    else:
        print('URL:{} FAILED!')
xc1=gevent.spawn(req,'https://www.baidu.com')
xc2=gevent.spawn(req,'https://www.gitee.com')
xc3=gevent.spawn(req,'https://www.huaweicloud.com')
gevent.joinall([xc1,xc2,xc3])
复制代码


执行结果:


URL:https://www.baidu.com | CODE:200!
URL:https://www.huaweicloud.com | CODE:200!
URL:https://www.gitee.com | CODE:200!
复制代码


gevent 的锁


代码:


from gevent import monkey;monkey.patch_all()
from gevent.lock import Semaphore
import gevent,time
# 信号量设置为1
s1=Semaphore(1)
def f1():
    for i in range(5):
        # 信号量-1,即拿到锁
        s1.acquire()
        print('function:@@@f1 | NUM: @@@',i)
        # 信号量+1,即释放锁
        s1.release()
        # 猴子补丁帮忙识别阻塞
        time.sleep(0.1)
def f2():
    for i in range(5):
        # 信号量-1,即拿到锁
        s1.acquire()
        print('function:@@@f2 | NUM: @@@',i)
        # 信号量+1,即释放锁
        s1.release()
        # 猴子补丁帮忙识别阻塞
        time.sleep(0.3)
# 创建两个协程对象,分别去执行两个函数
xc1=gevent.spawn(f1)
xc2=gevent.spawn(f2)
# 将协程们交给gevent去执行
gevent.joinall([xc1,xc2])
复制代码


执行结果:


function:@@@f1 | NUM: @@@ 0
function:@@@f2 | NUM: @@@ 0
function:@@@f1 | NUM: @@@ 1
function:@@@f1 | NUM: @@@ 2
function:@@@f2 | NUM: @@@ 1
function:@@@f1 | NUM: @@@ 3
function:@@@f1 | NUM: @@@ 4
function:@@@f2 | NUM: @@@ 2
function:@@@f2 | NUM: @@@ 3
function:@@@f2 | NUM: @@@ 4
复制代码


如上,可以看到,gevent 可以自动处理锁和阻塞。按阻塞规律,f1f2 会交替执行,但是加上阻塞时间,因为 f2 的阻塞时间是 f13 倍,所以前 6 条打印中,f1 执行的次数是 f2 的三倍,即 gevent 可以自动判断和处理阻塞和锁同时存在的情况。


Tip


HTTP 的异步开发中,猴子补丁要在导入 gevent 之前打,否则会出现异常。


以上就是今天的全部内容了,感谢您的阅读,我们下节再会。

相关文章
|
11天前
|
XML JSON 数据库
Python的标准库
Python的标准库
127 77
|
25天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
数据分析的 10 个最佳 Python 库
数据分析的 10 个最佳 Python 库
74 4
数据分析的 10 个最佳 Python 库
|
12天前
|
XML JSON 数据库
Python的标准库
Python的标准库
40 11
|
25天前
|
人工智能 API 开发工具
aisuite:吴恩达发布开源Python库,一个接口调用多个大模型
吴恩达发布的开源Python库aisuite,提供了一个统一的接口来调用多个大型语言模型(LLM)服务。支持包括OpenAI、Anthropic、Azure等在内的11个模型平台,简化了多模型管理和测试的工作,促进了人工智能技术的应用和发展。
98 1
aisuite:吴恩达发布开源Python库,一个接口调用多个大模型
|
12天前
|
数据可视化 Python
以下是一些常用的图表类型及其Python代码示例,使用Matplotlib和Seaborn库。
通过这些思维导图和分析说明表,您可以更直观地理解和选择适合的数据可视化图表类型,帮助更有效地展示和分析数据。
54 8
|
1月前
|
XML 存储 数据库
Python中的xmltodict库
xmltodict是Python中用于处理XML数据的强大库,可将XML数据与Python字典相互转换,适用于Web服务、配置文件读取及数据转换等场景。通过`parse`和`unparse`函数,轻松实现XML与字典间的转换,支持复杂结构和属性处理,并能有效管理错误。此外,还提供了实战案例,展示如何从XML配置文件中读取数据库连接信息并使用。
Python中的xmltodict库
|
1月前
|
存储 人工智能 搜索推荐
Memoripy:支持 AI 应用上下文感知的记忆管理 Python 库
Memoripy 是一个 Python 库,用于管理 AI 应用中的上下文感知记忆,支持短期和长期存储,兼容 OpenAI 和 Ollama API。
94 6
Memoripy:支持 AI 应用上下文感知的记忆管理 Python 库
|
19天前
|
安全 API 文件存储
Yagmail邮件发送库:如何用Python实现自动化邮件营销?
本文详细介绍了如何使用Yagmail库实现自动化邮件营销。Yagmail是一个简洁强大的Python库,能简化邮件发送流程,支持文本、HTML邮件及附件发送,适用于数字营销场景。文章涵盖了Yagmail的基本使用、高级功能、案例分析及最佳实践,帮助读者轻松上手。
29 4
|
1月前
|
数据采集 数据可视化 数据处理
Python数据科学:Pandas库入门与实践
Python数据科学:Pandas库入门与实践
|
27天前
|
测试技术 Python
Python中的异步编程与`asyncio`库
Python中的异步编程与`asyncio`库