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  • 从头造轮子:python3 asyncio 之 run(2)

前言

书接上文,本文造第二个轮子,也是asyncio包里面非常常用的一个函数run

一、知识准备

● 相对于run_until_complete,改动并不大,就是将入口函数重新封装了一下,基础知识主要还是run_until_complete的内容
● asyncio.run是Python3.7之后新增的入口函数


二、环境准备

组件 版本
python 3.7.7

三、run的实现

先来看下官方asyncio的使用方法:

|># more main.py
import asyncio
async def hello():
    print('enter hello ...')
    return 'world'

if __name__ == "__main__":
    rst = asyncio.run(hello())
    print(rst)
    
|># python3 main.py
enter hello ...
return world ...

来看下造的轮子的使用方式:

▶ more main.py
from wilsonasyncio import run

async def hello():
    print('enter hello ...')
    return 'return world ...'

if __name__ == "__main__":
    ret = run(hello())
    print(ret)

    
▶ python3 main.py
enter hello ...
return world ...

自己造的轮子也很好的运行了,下面我们来看下轮子的代码

四、代码解析

轮子代码

1)代码组成

|># tree
.
├── eventloops.py 
├── futures.py
├── main.py
├── tasks.py
├── wilsonasyncio.py
文件 作用
eventloops.py 事件循环
futures.py futures对象
tasks.py tasks对象
wilsonasyncio.py 可调用方法集合
main.py 入口

2)代码概览:

eventloops.py

类/函数 方法 对象 作用 描述
Eventloop     事件循环,一个线程只有运行一个  
  __init__   初始化两个重要对象 self._ready 与 self._stopping  
    self._ready 所有的待执行任务都是从这个队列取出来,非常重要  
    self._stopping 事件循环完成的标志  
  call_soon   调用该方法会立即将任务添加到待执行队列  
  run_once   run_forever调用,从self._ready队列里面取出任务执行  
  run_forever   死循环,若self._stopping则退出循环  
  run_until_complete   非常重要的函数,任务的起点和终点(后面详细介绍)  
  create_task   将传入的函数封装成task对象,这个操作会将task.__step添加到__ready队列  
         
Handle     所有的任务进入待执行队列(Eventloop.call_soon)之前都会封装成Handle对象  
  __init__   初始化两个重要对象 self._callback 与 self._args  
    self._callback 待执行函数主体  
    self._args 待执行函数参数  
  _run   待执行函数执行  
         
get_event_loop     获取当前线程的事件循环  
         
_complete_eventloop     将事件循环的_stopping标志置位True  
         
run     入口函数 新增

tasks.py

类/函数 方法 对象 作用 描述
Task     继承自Future,主要用于整个协程运行的周期  
  __init__   初始化对象 self._coro ,并且call_soonself.__step加入self._ready队列  
    self._coro 用户定义的函数主体  
  __step   Task类的核心函数  
         
ensure_future     如果对象是一个Future对象,就返回,否则就会调用create_task返回,并且加入到_ready队列 新增

futures.py

类/函数 方法 对象 作用 描述
Future     主要负责与用户函数进行交互  
  __init__   初始化两个重要对象 self._loop 与 self._callbacks  
    self._loop 事件循环  
    self._callbacks 回调队列,任务暂存队列,等待时机成熟(状态不是PENDING),就会进入_ready队列  
  add_done_callback   添加任务回调函数,状态_PENDING,就虎进入_callbacks队列,否则进入_ready队列  
  set_result   获取任务执行结果并存储至_result,将状态置位_FINISH,调用__schedule_callbacks  
  __schedule_callbacks   将回调函数放入_ready,等待执行  
  result   获取返回值  

3)执行过程

3.1)入口函数

main.py

async def hello():
    print('enter hello ...')
    return 'return world ...'

if __name__ == "__main__":
    ret = run(hello())
    print(ret)
  • ret = run(hello())直接调用run,参数是用户函数hello(),我们看下run的源码
def run(main):
    loop = get_event_loop()
    return loop.run_until_complete(main)
  • loop = get_event_loop()获取事件循环
  • return loop.run_until_complete(main)调用run_until_complete

3.2)事件循环启动

    def run_until_complete(self, future):
        future = tasks.ensure_future(future, loop=self)
        future.add_done_callback(_complete_eventloop, future)
        self.run_forever()
        return future.result()
  • 与之前略有不同,future = tasks.ensure_future(future, loop=self),调用了tasks.ensure_future
def ensure_future(coro_or_future, *, loop=None):
    if isinstance(coro_or_future, Future):
        return coro_or_future
    else:
        return loop.create_task(coro_or_future)
  • 如果传入的对象是一个普通函数,那就封装成一个task;如果已经是一个future对象,那就直接返回。这一步的目的主要是确保传入的对象,是一个Future类型

剩下的部分已经没有什么新鲜的了,和run_until_complete一样,我们直接跳过...

3.7)执行结果

▶ python3 main.py
enter hello ...
return world ...

五、流程总结

六、小结

● runrun_until_complete大同小异,只不过入口函数做了一些调整,使得用户调用更加的便利
● 本文中的代码,参考了python 3.7.7中asyncio的源代码,裁剪而来
● 本文中代码:代码



至此,本文结束
在下才疏学浅,有撒汤漏水的,请各位不吝赐教...
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