Tongkat ajaib pengaturcaraan tak segerak: Menulis aplikasi serentak dalam Python

Asynchronous Programming ialah paradigma pengaturcaraan yang membolehkan tugasan dilakukan tanpa menyekat thread utama. Ini penting untuk aplikasi yang perlu mengendalikan sejumlah besar permintaan masuk atau tugasan yang sudah lama dijalankan. python menyediakan pelbagai alatan yang menjadikan membangunkan aplikasi tak segerak dengan mudah.

Faedah pengaturcaraan tak segerak

• Pusat Tinggi: Aplikasi tak segerak boleh mengendalikan berbilang permintaan serentak, meningkatkan daya pengeluaran keseluruhan.
• Latensi Rendah: Memandangkan tugasan tidak menyekat utas utama, pengalaman pengguna lebih lancar dan mempunyai kependaman yang lebih rendah.
• Skalabiliti: Aplikasi tak segerak boleh skala dengan mudah untuk mengendalikan beban yang lebih besar tanpa memerlukan perubahan besar pada infrastruktur asas.

Pengaturcaraan Asynchronous dalam Python

Python menyediakan dua perpustakaan pengaturcaraan tak segerak utama: asyncio dan Twisted.

AsyncIO

asyncio ialah perpustakaan standard yang diperkenalkan dalam Python 3.4, yang merupakan pilihan pertama untuk menulis aplikasi tak segerak. Ia menyediakan set lengkap coroutine dan gelung peristiwa, menjadikannya lebih mudah untuk membangunkan dan mengekalkan kod tak segerak.

Berpintal

Twisted ialah pengaturcaraan tak segerak yang matang dan berciri penuh rangka kerja yang telah wujud selama lebih sepuluh tahun. Ia menawarkan pelbagai ciri termasuk rangkaian, pemindahan, lograkaman dan mengujialat.

Melaksanakan aplikasi tak segerak

Melaksanakan aplikasi tak segerak dalam Python melibatkan langkah berikut:

1. Gunakan coroutine: Coroutine ialah fungsi yang membolehkan pelaksanaan digantung dan disambung semula tanpa menyekat. Mereka adalah asas pengaturcaraan tak segerak.
2. Buat gelung acara: Gelung acara ialah komponen utama yang mengurus pelaksanaan coroutine dan mengendalikan acara.
3. Jadualkan tugas: Gunakan gelung acara untuk menjadualkan coroutine untuk dilaksanakan pada masa yang sesuai.
4. Memproses hasil: Tulis fungsi panggil balik yang memproses hasil coroutine.

Contoh Permohonan

Berikut ialah aplikasi asynchronous Python yang mudah menggunakan asyncio untuk mengendalikan permintaan Http:

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())

Apl ini menggunakan gelung acara asyncio dan coroutine untuk mengendalikan permintaan HTTP daripada berbilang pelanggan secara serentak tanpa menyekat urutan utama.

Amalan Terbaik

Amalan terbaik berikut adalah penting semasa menulis aplikasi tak segerak yang cekap:

• Gunakan coroutine: Cuba gunakan coroutine untuk mengendalikan semua operasi tak segerak.
• Elakkan menyekat panggilan: Menyekat panggilan boleh membuat aplikasi anda berhenti bertindak balas.
• Gunakan Struktur Data Selamat Benang: Apabila bekerja dengan kod tak segerak dalam persekitaran berbilang benang, adalah penting untuk menggunakan struktur data selamat benang.
• Pantau prestasi: Gunakan alatan untuk memantau prestasi aplikasi anda dan membuat pengoptimuman mengikut keperluan.

Kesimpulan

Pengaturcaraan tak segerak ialah teknik yang berkuasa dalam Python untuk melaksanakan aplikasi berprestasi tinggi dan berskala. Dengan menggunakan perpustakaan seperti asyncio atau Twisted, pembangun boleh mencipta aplikasi yang boleh mengendalikan sejumlah besar permintaan secara serentak dan memberikan pengalaman pengguna kependaman rendah. Dengan mengikuti amalan terbaik, pembangun boleh memastikan kod tak segerak mereka cekap, teguh dan boleh diselenggara.

Atas ialah kandungan terperinci Tongkat ajaib pengaturcaraan tak segerak: Menulis aplikasi serentak dalam Python. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!