async 异步协程进阶

协程通过 async/await 语法进行声明，是编写异步应用的推荐方式

例如新定义一个协程（coroutine object）：

async def foo():
    return 42

首先先来介绍下：

认识aysn和asyncio都有哪些函数方法：

创建一个future 对象：

task = asyncio.create_task(foo())
或者使用

task=asyncio.ensure_future(foo())
那么如何判断创建的task到底是不是future 对象呢？

async def exetask():
    # task = asyncio.create_task(foo())
    task = asyncio.ensure_future(foo())
    if isinstance(task,asyncio.Future):
        print("yes")
    else:
        print("no")
    s=await task

asyncio.run(exetask())
结果如下：

　　yes

答案是肯定的。

2.如何运行一个协程：

要真正运行一个协程，asyncio 提供了三种主要机制:

第一种：

• asyncio.run() 函数用来运行最高层级的入口点 "main()" 函数 (参见上面的示例。)

第二种：

通过loop对象实现：

loop=asyncio.get_event_loop()

async  def  jobs():
      i=10
      while i>0:
          # time.sleep(0.5)
          i=i-1
      return 0

tasks=[asyncio.ensure_future(jobs(k)) for k in range(1,4)]

res=loop.run_until_complete(asyncio.gather(*tasks))
print(res)
loop.close()

3.并发

第1种并发运行：
当一个协程通过 asyncio.create_task() 等函数被打包为一个 任务，asyncio.create_task(coro)将 coro 协程 打包为一个 Task 排入日程准备执行，
返回 Task 对象。此函数 在 Python 3.7 中被加入。在 Python 3.7 之前，of course你也可以改用低层级的 asyncio.ensure_future() 函数， This works in all Python versions but is less readable

#### ordinal job async
async  def  jobs():
      i=10
      while i>0:
          # time.sleep(0.5)
          i=i-1
      return 0
async def  get_status():
     r=await jobs()
     return r

loop=event=asyncio.get_event_loop()
tasks = [asyncio.create_task(get_status()) for k in range(1,4)]
for task in tasks:
    r=loop.run_until_complete(asyncio.wait_for(task,timeout=10))
    print(r)

　　这里我采用了比较低级的loop事件对象来调用run_until_complete() 方法来实现：

事实上开发者一般更喜欢采用高级用法asyncio.wait()或者asyncio.wait_for()来实现这写异步任务调用：

在进行下面介绍之前我想你应该先了解：asyncio.wait_for(aw, timeout, *, loop=None)　

　　等待 aw 可等待对象 完成，指定 timeout 秒数后超时。

　　如果 aw 是一个协程，它将自动作为任务加入日程。

　　timeout 可以为 None，也可以为 float 或 int 型数值表示的等待秒数。如果 timeout 为 None，则等待直到完成。

　　如果发生超时，任务将取消并引发 asyncio.TimeoutError.

　　要避免任务 取消，可以加上 shield()。

　　函数将等待直到目标对象确实被取消，所以总等待时间可能超过 timeout 指定的秒数。

　　如果等待被取消，则 aw 指定的对象也会被取消。

　　loop 参数已弃用，计划在 Python 3.10 中移除。

asyncio.wait(aws, *, loop=None, timeout=None, return_when=ALL_COMPLETED)

并发运行 aws 指定的 可等待对象 并阻塞线程直到满足 return_when 指定的条件。

如果 aws 中的某个可等待对象为协程，它将自动作为任务加入日程。直接向 wait() 传入协程对象已弃用，因为这会导致 令人迷惑的行为。

返回两个 Task/Future 集合: (done, pending)。

用法:

done, pending = await asyncio.wait(aws)

loop 参数已弃用，计划在 Python 3.10 中移除。

如指定 timeout (float 或 int 类型) 则它将被用于控制返回之前等待的最长秒数。

请注意此函数不会引发 asyncio.TimeoutError。当超时发生时，未完成的 Future 或 Task 将在指定秒数后被返回。

return_when 指定此函数应在何时返回。它必须为以下常数之一:

常数	描述
FIRST_COMPLETED	函数将在任意可等待对象结束或取消时返回。
FIRST_EXCEPTION	函数将在任意可等待对象因引发异常而结束时返回。当没有引发任何异常时它就相当于 ALL_COMPLETED。
ALL_COMPLETED	函数将在所有可等待对象结束或取消时返回。

与 wait_for() 不同，wait() 在超时发生时不会取消可等待对象。

如何验证wait 不取消，wait_for 取消aw对象呢：

我们来看个例子：

先看wait_for:

async def foo(k=0):
    await asyncio.sleep(30)
    return k

async def exetask():
    task=asyncio.create_task(foo(k=1))
    try:
      await asyncio.wait_for(task,timeout=1)
      print(task.cancelled())
    #3.7 改为当 aw 因超时被取消，wait_for 会等待 aw 被取消，3.7之前直接报异常，
    except asyncio.TimeoutError:
        print("timeout ")
        # task.cancel()
        print(task.cancelled())
asyncio.run(exetask())
结果：

C:\Python37\python.exe D:/workspace/AutoFate/src/commonutils/asyncutils.py
timeout
True

再看wait,这里注意由于waitexpect a list of futures, not Task,我换种写法：

async def foo(k=0):
    await asyncio.sleep(30)
    return k

async def exetask():
    task = asyncio.create_task(foo(k=1))
    try:
        #请注意wait函数不会引发 asyncio.TimeoutError
        await asyncio.wait([task], timeout=1)
        ## 3.7 改为当 aw 因超时被取消，wait_for 会等待 aw 被取消，3.7之前直接报异常，
        # await asyncio.wait_for(task,timeout=1)

    except asyncio.TimeoutError:
        print("timeout ")
    print(task.cancelled())

asyncio.run(exetask())

结果：

C:\Python37\python.exe D:/workspace/AutoFate/src/commonutils/asyncutils.py
False

Process finished with exit code 0

这里完美的展现了阻塞的魅力！！！！！！！

第2种并发运行：
awaitable asyncio.gather(*aws, loop=None, return_exceptions=False)

并发 运行 aws 序列中的 可等待对象。

下面来看个简单的例子：

async def count(k):
    print(f"start job{k} {time.asctime()} ")
    await asyncio.sleep(0.6)
    print(f"end job{k} {time.asctime()}")
    return k
async def mayns():
    r=await asyncio.gather(count(1),count(2))
    return r
def test():
    import time
    st=time.perf_counter()
    results=asyncio.run(mayns())
    elapsed=time.perf_counter()-st
    print(f"result return :{results}  execute in {elapsed:0.2} seconds.")

运行结果：

start job1 Fri Dec 13 23:00:38 2019
start job2 Fri Dec 13 23:00:38 2019
end job1 Fri Dec 13 23:00:39 2019
end job2 Fri Dec 13 23:00:39 2019
result return :[1, 2] execute in 0.6 seconds.

gather直接返回的是调用的task的所有result列表

当然你也可以这样搜集任务：

最后介绍一下如何实现异步http请求：

# request 库同步阻塞，aiohttp才是异步的请求,pip install aiohttp
from aiohttp import ClientSession as session
async def  test2(k):
    r=await other_test(k)
    return r
async def  other_test(k):
    print("start await job %s,%s"%(k,time.asctime()))
    urls = ["http://127.0.0.1:8000/index", "http://127.0.0.1:8000/stuTable/"]
    async with session() as request:
        async with request.get(urls[0]) as rq:
            r=await  rq.read()
            res=r.decode("utf-8")
    print("end await job %s,%s"%(k,time.asctime()))
    return res

def test_aiohttp():
    klist=[100,50,88]
    loop=asyncio.get_event_loop()
    tasks=[asyncio.ensure_future(test2(k)) for k in klist]
    # loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
    #可通过asyncio.gather(*tasks)将响应全部收集起来
    res=loop.run_until_complete(asyncio.gather(*tasks))
    print(res)
    loop.close()

　　结果：

C:\Python37\python.exe D:/workspace/AutoFate/src/commonutils/asyncutils.py
start await job 100,Fri Dec 13 23:54:31 2019
start await job 50,Fri Dec 13 23:54:31 2019
start await job 88,Fri Dec 13 23:54:31 2019
end await job 88,Fri Dec 13 23:54:31 2019
end await job 50,Fri Dec 13 23:54:31 2019
end await job 100,Fri Dec 13 23:54:31 2019
['{"user": "test001", "msg": "this is test index view "}', '{"user": "test001", "msg": "this is test index view "}', '{"user": "test001", "msg": "this is test index view "}']

Process finished with exit code 0

服务是自己用djangO起的：

from django.shortcuts import render
# Create your views here.
from django.http import HttpResponse
import json
from . models import Student,Grade
from django.db import models
def index(request):
    data={"user":"test001","msg":"this is test index view "}
    js=json.dumps(data)
    return HttpResponse(js)

def stuTable(request):
    import time
    time.sleep(3)
    # stu_object=Student.objects.all()
    # return  render(request,template_name="index.html",context={"student_object":stu_object})
    return HttpResponse(json.dumps({"A":888,"NN":899}))