Pengaturcaraan Pelayan Python: Amalan Terbaik untuk Pengaturcaraan I/O Asynchronous

Pengaturcaraan Pelayan Python: Amalan Terbaik untuk Pengaturcaraan I/O Asynchronous

Aplikasi web mempunyai fokus yang sangat berbeza daripada aplikasi desktop tradisional. Dalam aplikasi desktop tradisional, tumpuan teras ialah CPU dan memori dalam aplikasi Web, tumpuan paling penting ialah rangkaian, pangkalan data, I/O, dsb. Ini bermakna apabila pengaturcaraan aplikasi web, perhatian khusus perlu diberikan kepada operasi I/O.

Pada masa lalu, operasi I/O aplikasi web dilaksanakan terutamanya melalui multi-threading. Walau bagaimanapun, dalam kes konkurensi yang tinggi, penyelesaian multi-threading ini mempunyai banyak masalah. Pertama sekali, multi-threading memerlukan sejumlah besar sumber sistem, dan sistem pengendalian itu sendiri juga mempunyai bilangan thread yang terhad. Kedua, model berbilang benang tidak dapat mencapai pengoptimuman prestasi yang baik untuk proses operasi yang kompleks. Dalam kes ini, Python menyediakan penyelesaian pengaturcaraan I/O tak segerak yang boleh mengoptimumkan prestasi dan mengurangkan penggunaan sumber sistem.

Pengaturcaraan I/O tak segerak sebenarnya ialah pengaturcaraan coroutine. Coroutine ialah subrutin khas yang boleh menggantung pelaksanaan dan kemudian menyambung semula pelaksanaan apabila diperlukan tanpa perlu membuat berbilang urutan atau proses. Dalam Python 3.5 dan versi yang lebih baru, Python memperkenalkan kata kunci async/waiit, menjadikan pengaturcaraan I/O tak segerak lebih mudah.

Dalam pengaturcaraan I/O tak segerak Python, tiga perpustakaan digunakan terutamanya: asyncio, aiohttp dan uvloop. asyncio ialah perpustakaan I/O tak segerak standard Python, menyediakan gelung acara dan coroutine yang cekap. aiohttp ialah klien/pelayan HTTP berprestasi tinggi yang menggunakan pengaturcaraan I/O tak segerak untuk melaksanakan banyak operasi protokol HTTP biasa. uvloop ialah perpustakaan pelaksanaan I/O tak segerak yang ditulis dalam Cython yang boleh meningkatkan prestasi gelung acara.

Berikut ialah beberapa amalan terbaik untuk I/O tak segerak dalam pengaturcaraan pelayan Python:

1. Gunakan coroutine

Menggunakan coroutine boleh menjadikan kod lebih fleksibel Jadi lebih ringkas dan mudah dibaca. Apabila kami menulis atur cara I/O tak segerak, menggunakan kata kunci async/tunggu boleh menjadikan kod lebih mudah difahami dan diubah suai. Memandangkan I/O asynchronous berjalan dalam thread berasingan, kami boleh menggunakan coroutine dan bukannya thread untuk memusatkan operasi di satu tempat dan mengurangkan isu konkurensi.

2. Menggunakan perpustakaan asyncio

Pustaka asyncio ialah perpustakaan I/O tak segerak standard Python, menyediakan mekanisme gelung peristiwa dan coroutine yang cekap. Apabila membangunkan program I/O tak segerak, kita harus memberi keutamaan kepada perpustakaan asyncio. Ia menyediakan banyak operasi I/O tak segerak biasa, seperti TCP, UDP dan SSL. Pada masa yang sama, asyncio juga menyediakan banyak kelas dan fungsi alat yang berguna.

3. Menggunakan perpustakaan aiohttp

Pustaka aiohttp ialah klien/pelayan HTTP I/O tak segerak berprestasi tinggi yang boleh melaksanakan banyak operasi protokol HTTP biasa. Apabila menulis pelayan web, kami boleh menggunakan perpustakaan aiohttp untuk mengendalikan permintaan dan respons HTTP. Menggunakan aiohttp boleh mengurangkan masa pembangunan pelayan web dan meningkatkan prestasi.

4. Gunakan pustaka uvloop

Pustaka uvloop ialah perpustakaan pelaksanaan I/O tak segerak berprestasi tinggi yang ditulis dalam Cython, yang boleh meningkatkan prestasi gelung acara dengan sangat baik . Dalam pengaturcaraan I/O tak segerak Python, menggunakan uvloop boleh meningkatkan prestasi dan pemprosesan kod dengan ketara. Memasang perpustakaan uvloop dalam Python adalah sangat mudah, hanya memasangnya menggunakan pip.

5. Elakkan operasi menyekat

Kunci kepada pengaturcaraan I/O tak segerak adalah untuk mengelakkan operasi menyekat. Peristiwa gelung mesti sentiasa berjalan apabila program bermula dan memulakan pelaksanaan untuk memastikan operasi tak segerak boleh diproses tepat pada masanya. Apabila menulis aplikasi I/O tak segerak, kita harus mengelak daripada menggunakan operasi I/O yang menyekat, seperti operasi baca dan tulis rangkaian dan operasi I/O cakera.

Ringkasnya, pengaturcaraan I/O tak segerak Python ialah kaedah pengaturcaraan yang sangat cekap yang boleh mengoptimumkan prestasi dan mengurangkan penggunaan sumber sistem. Apabila membangunkan aplikasi web, kita harus memberi keutamaan untuk menggunakan pengaturcaraan I/O tak segerak. Pada masa yang sama, kita juga harus mengelak daripada menggunakan operasi I/O yang menyekat untuk memastikan prestasi dan kestabilan program. Menggunakan coroutine, perpustakaan asyncio, perpustakaan aiohttp dan perpustakaan uvloop boleh membantu kami membangunkan aplikasi I/O tak segerak berprestasi tinggi dengan lebih mudah.

Atas ialah kandungan terperinci Pengaturcaraan Pelayan Python: Amalan Terbaik untuk Pengaturcaraan I/O Asynchronous. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!