這篇文章我們從 socket 編程的例子來看看 Python 異步框架是如何工作的，需要了解下簡單的 socket 編程以及 Linux 提供的 I/O 復用機制。 Python 異步框架也是基于操作系統底層提供的 I/O 復用機制來實現的，比如 linux 下可以使用 select/poll/epoll 等。 我們先看個簡單的 python socket server 例子，Python 代碼使用 Python3，確保可以使用 selectors 模塊。

一個實例import socket

HOST = 'localhost' # The remote host

PORT = 8888 # Arbitrary non-privileged port

with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:

s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

s.bind((HOST, PORT))

s.listen(50)

while True:

conn, addr = s.accept()

print('Connected by', addr)

with conn:

while 1:

data = conn.recv(1024)

if not data:

break

conn.sendall(data)

我們下邊用一個 golang 的 tcp client 測試下它:package main

import (

"fmt"

"net"

"os"

"sync"

)

func sendMessage(msg string) error {

conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8888")

if err != nil {

return fmt.Errorf("error: %v", err)

}

defer conn.Close()

_, err = conn.Write([]byte("hello"))

if err != nil {

return fmt.Errorf("error: %v", err)

}

reply := make([]byte, 1024)

_, err = conn.Read(reply)

if err != nil {

println("Write to server failed:", err.Error())

os.Exit(1)

}

println("reply from server=", string(reply))

return nil

}

func main() {

var wg sync.WaitGroup

nbGoroutines := 20

wg.Add(nbGoroutines)

for k := 0; k < nbGoroutines; k++ {

go func() {

err := sendMessage("hello")

if err != nil {

fmt.Printf("fail: %v\n", err)

}

wg.Done()

}()

}

wg.Wait()

}

使用 go 運行它可以看到輸出。

接下來我們使用 python3 提供的 selectros 來改造它，這個模塊封裝了操作系統底層提供的 I/O 復用機制，比如 linux 上使用了 epoll。通過 I/O 復用機制我們可以監聽多個文件描述符的可讀寫事件并且注冊回調函數，擁有更好的并發性能。 先看 python3 的 selectors 文檔給的例子import selectors

import socket

sel = selectors.DefaultSelector()

def accept(sock, mask):

conn, addr = sock.accept() # Should be ready

print('accepted', conn, 'from', addr)

conn.setblocking(False)

sel.register(conn, selectors.EVENT_READ, read)

def read(conn, mask):

data = conn.recv(1000) # Should be ready

if data:

print('echoing', repr(data), 'to', conn)

conn.send(data) # Hope it won't block

else:

print('closing', conn)

sel.unregister(conn)

conn.close()

sock = socket.socket()

sock.bind(('localhost', 1234))

sock.listen(100)

sock.setblocking(False)

sel.register(sock, selectors.EVENT_READ, accept)

while True: # 這其實就是通常在異步框架中所說的 event loop 啦

events = sel.select()

for key, mask in events:

callback = key.data

callback(key.fileobj, mask)

我們來運行下這個 使用了 seelctors I/O 復用機制的 tcp echo server 看下輸出結果。

到這里就差不多了，我們再繼續運行 go 寫的 tcp client 來測試它看結果。

在后邊教程中我們將使用 python 的 coroutine 而不是回調函數來改造這個例子，這樣一來我們就能使用 async/await 來運行它了

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總結

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