Der Zauberstab der asynchronen Programmierung: Gleichzeitige Anwendungen in Python schreiben

Asynchrone Programmierung ist ein Programmierparadigma, das die Ausführung von Aufgaben ermöglicht, ohne den Haupt-Thread zu blockieren. Dies ist von entscheidender Bedeutung für Anwendungen, die eine große Anzahl eingehender Anforderungen oder lang laufende Aufgaben verarbeiten müssen. Python bietet eine Vielzahl von Tools , die die Entwicklung asynchroner Anwendungen zum Kinderspiel machen.

Vorteile der asynchronen Programmierung

• Hoher Durchsatz: Asynchrone Anwendungen können mehrere Anfragen gleichzeitig bearbeiten und so den Gesamtdurchsatz erhöhen.
• Geringe Latenz: Da Aufgaben den Hauptthread nicht blockieren, ist die Benutzererfahrung reibungsloser und die Latenz ist geringer.
• Skalierbarkeit: Asynchrone Anwendungen können problemlos skaliert werden, um größere Lasten zu bewältigen, ohne dass größere Änderungen an der zugrunde liegenden Infrastruktur erforderlich sind.

Asynchrone Programmierung in Python

Python bietet zwei Hauptbibliotheken für die asynchrone Programmierung: asyncio und Twisted.

AsyncIO

asyncio ist eine in Python 3.4 eingeführte Standardbibliothek, die die erste Wahl zum Schreiben asynchroner Anwendungen ist. Es bietet einen vollständigen Satz an Coroutinen und Ereignisschleifen, um die Entwicklung und Wartung von asynchronem Code zu vereinfachen.

Verdreht

Twisted ist ein ausgereiftes, voll funktionsfähiges asynchrones Programmier-Framework, das es seit über zehn Jahren gibt. Es bietet eine breite Palette an Funktionen, darunter Tools für die Vernetzung, Übertragung, Protokollierung, Aufzeichnung und Tests. Asynchrone Anwendungen implementieren Die Implementierung einer asynchronen Anwendung in Python umfasst die folgenden Schritte:

Verwenden Sie Coroutinen:

Coroutinen sind Funktionen, die es ermöglichen, die Ausführung ohne Blockierung anzuhalten und fortzusetzen. Sie sind die Grundlage der asynchronen Programmierung.

Erstellen Sie eine Ereignisschleife:
1. Die Ereignisschleife ist die zentrale Komponente, die die Coroutine-Ausführung verwaltet und Ereignisse verarbeitet.
Aufgaben planen:
2. Verwenden Sie eine Ereignisschleife, um Coroutinen so zu planen, dass sie zum richtigen Zeitpunkt ausgeführt werden.
Ergebnisse verarbeiten:
3. Schreiben Sie eine Rückruffunktion, die Coroutine-Ergebnisse verarbeitet.
4. Beispielanwendung
Das Folgende ist eine einfache asynchrone Python-Anwendung, die Asyncio verwendet, um

Http

-Anfragen zu verarbeiten:

import asyncio

async def handle_request(reader, writer):
data = await reader.read(1024)
message = "Hello, world!".encode()
writer.write(message)
await writer.drain()
writer.close()

async def main():
server = await asyncio.start_server(handle_request, "127.0.0.1", 8888)
await server.serve_forever()

if __name__ == "__main__":
asyncio.run(main())

Diese App verwendet eine Asyncio-Ereignisschleife und Coroutinen, um HTTP-Anfragen von mehreren Clients gleichzeitig zu verarbeiten, ohne den Hauptthread zu blockieren.

Best Practices

Die folgenden Best Practices sind beim Schreiben effizienter asynchroner Anwendungen von entscheidender Bedeutung:

Verwenden Sie Coroutinen:

Versuchen Sie, Coroutinen zu verwenden, um alle asynchronen Vorgänge abzuwickeln.

Vermeiden Sie das Blockieren von Anrufen:
• Das Blockieren von Anrufen kann dazu führen, dass Ihre Anwendung nicht mehr reagiert.
Verwenden Sie Thread-sichere Datenstrukturen:
• Bei der Arbeit mit asynchronem Code in einer Multithread-Umgebung ist es von entscheidender Bedeutung, threadsichere
Datenstrukturen
• zu verwenden. Leistung überwachen: Verwenden Sie Tools , um die Leistung Ihrer Anwendung zu überwachen und bei Bedarf Optimierungen vorzunehmen.
• Fazit Asynchrone Programmierung ist eine leistungsstarke Technik in Python zur Implementierung leistungsstarker, skalierbarer Anwendungen. Durch die Verwendung von Bibliotheken wie Asyncio oder Twisted können Entwickler Anwendungen erstellen, die eine große Anzahl von Anfragen gleichzeitig verarbeiten können und ein Benutzererlebnis mit geringer Latenz bieten. Durch die Befolgung von Best Practices können Entwickler sicherstellen, dass ihr asynchroner Code effizient, robust und wartbar ist.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDer Zauberstab der asynchronen Programmierung: Gleichzeitige Anwendungen in Python schreiben. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!