python3 async并发通信

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mob649e81684ddc 2024-08-30 05:40:43 ©著作权

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Python3 中的 Async 并发通信

在现代编程世界中，异步编程是提升应用程序性能的重要手段之一。Python3 提供了强大的异步编程功能，通过 async 和 await 关键字，让我们能够以更高效的方式处理并发任务。本文将介绍 Python3 中的异步并发通信，并提供代码示例以帮助理解。

什么是异步编程？

异步编程使得程序可以在等待某种操作时（例如网络请求或文件读取）执行其他操作，而不是单纯地阻塞住。这样可以提高程序的响应速度和资源利用率。在 Python3 中，异步编程通常通过三个基本构件来实现：

async def：定义异步函数
await：等待异步操作完成
asyncio：提供任务调度和事件循环的支持

基本概念

在异步编程中，事件循环是核心概念，它是运行异步任务的环境。事件循环负责管理和调度多个异步任务，保证它们能够并发执行。你可以将异步编程视为一种非阻塞的设计模式，允许程序在耗时的操作期间继续执行其他任务。

流程图

下面是一个简单的异步操作流程图：

flowchart TD
    A[开始异步操作] --> B[定义异步函数]
    B --> C[使用 await 等待任务完成]
    C --> D[执行其他操作]
    D --> E[返回结果]
    E --> F[结束]

示例代码

下面我们通过一个简单的例子来演示异步并发通信。在这个示例中，我们将模拟多个网络请求并发执行的过程。

import asyncio
import aiohttp

# 定义异步函数来获取 URL 的内容
async def fetch_url(session, url):
    async with session.get(url) as response:
        return await response.text()

# 定义主异步函数
async def main(urls):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        tasks = []
        for url in urls:
            tasks.append(fetch_url(session, url))
        
        # 并发执行多个请求
        responses = await asyncio.gather(*tasks)
        return responses

# 设置运行的 URL 列表
urls = [
    '
    '
    '
]

# 运行异步函数
if __name__ == "__main__":
    results = asyncio.run(main(urls))
    for idx, result in enumerate(results):
        print(f"Response from {urls[idx]}: {len(result)} characters")

代码说明

fetch_url 函数：这是一个异步函数，使用 aiohttp 库来发送 HTTP GET 请求并返回响应内容。
main 函数：在这个函数中，我们创建了一个 ClientSession 实例，并将所有要请求的 URL 添加到 tasks 列表中。随后，我们使用 asyncio.gather() 并发执行所有请求。
运行部分：通过 asyncio.run() 调用 main 函数，并打印每个响应的长度。