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python异步IO如何同时处理请求

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小妮浅浅

2021-02-25 17:57:42242浏览 · 0收藏 · 0评论

1、IO操作

CPU比磁盘、网络等IO快很多。在一个线程中,CPU执行代码非常快。但是一旦遇到IO操作,比如读写文件,发送网络数据,就需要等待IO操作完成,才能进行下一步操作。这种情况叫做同步IO。

IO操作过程中,当前线程挂起,其他需要CPU执行的代码无法被当前线程执行。

因为一个IO操作阻塞了当前线程,导致其他代码无法执行,我们必须使用多线程或者多个进程并发执行代码,为多个用户服务。每个用户将被分配一个线程。如果线程因IO而挂起,其他用户的线程不会受到影响。

虽然多线程多进程模型解决了并发问题,但是系统不能无限制的增加线程。由于系统中线程切换的开销较高,一旦线程过多,CPU时间就会花在线程切换上,实际运行代码的时间会更少,导致性能严重下降。

因为我们要解决的问题是CPU的高速执行能力与IO设备的龟速严重不匹配,多线程和多进程只是解决这个问题的一种方式。

2、异步IO处理

另一种解决IO问题的方法是异步IO。当代码需要执行耗时的IO操作时,只发出IO指令,不等待IO结果,然后执行其他代码。一段时间后,IO返回结果时,会通知CPU进行处理。

可以想象,如果按普通顺序编写的代码实际上无法完成异步IO,那么异步IO模型需要一个消息循环,其中主线程重复“读取消息——处理消息”的过程。

从“发出IO请求”到接收“IO完成”期间,主线程只能在同步IO模式下挂起,但在异步IO模式下,主线程并不休息,而是继续在消息循环中处理其他消息。这样在异步IO模式下,一个线程可以同时处理多个IO请求,不存在切换线程的操作。对于大多数IO密集型应用,使用异步IO会大大提高系统的多任务处理能力。

以上就是python异步IO同时处理请求的方法,希望能对大家有所帮助。更多Python学习指路:python基础教程

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