详解python异步编程之asyncio(百万并发)

前言：python由于GIL（全局锁）的存在，不能发挥多核的优势，其性能一直饱受诟病。然而在IO密集型的网络编程里，异步处理比同步处理能提升成百上千倍的效率，弥补了python性能方面的短板，如最新的微服务框架japronto，resquests per second可达百万级。

python还有一个优势是库（第三方库）极为丰富，运用十分方便。asyncio是python3.4版本引入到标准库，python2x没有加这个库，毕竟python3x才是未来啊，哈哈！python3.5又加入了async/await特性。

在学习asyncio之前，我们先来理清楚同步/异步的概念：

同步是指完成事务的逻辑，先执行第一个事务，如果阻塞了，会一直等待，直到这个事务完成，再执行第二个事务，顺序执行。。。

异步是和同步相对的，异步是指在处理调用这个事务的之后，不会等待这个事务的处理结果，直接处理第二个事务去了，通过状态、通知、回调来通知调用者处理结果。

一、asyncio

下面通过举例来对比同步代码和异步代码编写方面的差异，其次看下两者性能上的差距，我们使用sleep(1)模拟耗时1秒的io操作。

同步代码：

import time

def hello():
 time.sleep(1)

def run():
 for i in range(5):
   hello()
   print('Hello World:％s' ％ time.time()) # 任何伟大的代码都是从Hello World 开始的！
if __name__ == '__main__':
 run()

输出：（间隔差不多是1s）

Hello World:1527595175.4728756
Hello World:1527595176.473001
Hello World:1527595177.473494
Hello World:1527595178.4739306
Hello World:1527595179.474482 

异步代码：

import time
import asyncio

# 定义异步函数
async def hello():
 asyncio.sleep(1)
 print('Hello World:％s' ％ time.time())

def run():
 for i in range(5):
   loop.run_until_complete(hello())

loop = asyncio.get_event_loop()
if __name__ =='__main__':
 run()

输出：

Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501
Hello World:1527595104.8338501 

async def 用来定义异步函数，其内部有异步操作。每个线程有一个事件循环，主线程调用asyncio.get_event_loop()时会创建事件循环，你需要把异步的任务丢给这个循环的run_until_complete()方法，事件循环会安排协同程序的执行。  

二、aiohttp

如果需要并发http请求怎么办呢，通常是用requests，但requests是同步的库，如果想异步的话需要引入aiohttp。这里引入一个类，from aiohttp import ClientSession，首先要建立一个session对象，然后用session对象去打开网页。session可以进行多项操作，比如post, get, put, head等。

基本用法：

async with ClientSession() as session:
async with session.get(url) as response:

aiohttp异步实现的例子：

import asyncio
from aiohttp import ClientSession

tasks = []
url = "https://www.baidu.com/{}"
async def hello(url):
 async with ClientSession() as session:
   async with session.get(url) as response:
     response = await response.read()
     print(response)

if __name__ == '__main__':
 loop = asyncio.get_event_loop()
 loop.run_until_complete(hello(url))

首先async def 关键字定义了这是个异步函数，await 关键字加在需要等待的操作前面，response.read()等待request响应，是个耗IO操作。然后使用ClientSession类发起http请求。

多链接异步访问

如果我们需要请求多个URL该怎么办呢，同步的做法访问多个URL只需要加个for循环就可以了。但异步的实现方式并没那么容易，在之前的基础上需要将hello()包装在asyncio的Future对象中，然后将Future对象列表作为任务传递给事件循环。

import time
import asyncio
from aiohttp import ClientSession

tasks = []
url = "https://www.baidu.com/{}"
async def hello(url):
 async with ClientSession() as session:
   async with session.get(url) as response:
     response = await response.read()
#      print(response)
     print('Hello World:％s' ％ time.time())

def run():
 for i in range(5):
   task = asyncio.ensure_future(hello(url.format(i)))
   tasks.append(task)

if __name__ == '__main__':
 loop = asyncio.get_event_loop()
 run()
 loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))

输出：

Hello World:1527754874.8915546
Hello World:1527754874.899039
Hello World:1527754874.90004
Hello World:1527754874.9095392
Hello World:1527754874.9190395 

收集http响应

来源：http://www.cnblogs.com/shenh/p/9090586.html