Python 強大的訊號庫：blinker

一.訊號

大家好，我是老表～

訊號是一種通知或說通訊的方式，訊號分為發送方和接收方。發送方發送一種訊號，接收方收到訊號的進程會跳入訊號處理函數，執行完後再跳回原來的位置繼續執行。

常見的 Linux 中的訊號，透過鍵盤輸入 Ctrl C，就是傳送給系統一個訊號，告訴系統退出目前進程。

訊號的特點就是發送端通知訂閱者發生了什麼事。使用訊號分為 3 步驟：定義訊號，監聽訊號，發送訊號。

Python 中提供了訊號概念的通訊模組，就是blinker。

Blinker 是一個基於 Python 的強大的訊號庫，它既支援簡單的點對點通信，也支援點對多點的組播。 Flask 的訊號機制就是基於它所建立的。 Blinker 的核心雖然小巧，但是功能卻非常強大，它支援以下特性：

• 支援註冊全域命名訊號
• # 支援匿名訊號
• 支援自訂命名訊號
• 支援與接收者之間的持久連接與短暫連接
• 透過弱引用實現與接收者之間的自動斷開連接
• 支援發送任意大小的資料
• 支援收集訊號接收者的回傳值
• 執行緒安全性

二. blinker 使用

安裝方法：

pip install blinker

2.1 命名訊號

from blinker import signal
# 定义一个信号
s = signal('king')
def animal(args):
print('我是小钻风，大王回来了，我要去巡山')
# 信号注册一个接收者
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
# 发送信号
s.send()

2.2 匿名訊號

blinker 也支援匿名訊號，就是不需要指定一個特定的訊號值。創建的每一個匿名訊號都是互相獨立的。

from blinker import Signal
s = Signal()
def animal(sender):
print('我是小钻风，大王回来了，我要去巡山')
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
s.send()

2.3 群播訊號

組播訊號是比較能體現出訊號優點的特性。多個接收者註冊到訊號上，發送者只需要發送一次就能傳遞訊息到多個接收者。

from blinker import signal
s = signal('king')
def animal_one(args):
print(f'我是小钻风，今天的口号是: {args}')
def animal_two(args):
print(f'我是大钻风，今天的口号是: {args}')
s.connect(animal_one)
s.connect(animal_two)
if "__main__" == __name__:
s.send('大王叫我来巡山，抓个和尚做晚餐！')

2.4 接收方訂閱主題

接受方支援訂閱指定的主題，只有當指定的主題傳送訊息時才傳送給接收方。這種方法很好的區分了不同的主題。

from blinker import signal
s = signal('king')
def animal(args):
print(f'我是小钻风，{args} 是我大哥')
s.connect(animal, sender='大象')
if "__main__" == __name__:
for i in ['狮子', '大象', '大鹏']:
s.send(i)

2.5 裝飾器用法

除了可以函數註冊之外還有更簡單的訊號註冊方法，那就是裝飾器。

from blinker import signal
s = signal('king')
@s.connect
def animal_one(args):
print(f'我是小钻风，今天的口号是: {args}')
@s.connect
def animal_two(args):
print(f'我是大钻风，今天的口号是: {args}')
if "__main__" == __name__:
s.send('大王叫我来巡山，抓个和尚做晚餐！')

2.6 可訂閱主題的裝飾器

connect的註冊方法用著裝飾器時有一個弊端就是不能夠訂閱主題，所以有更高級的connect_via方法支持訂閱主題。

from blinker import signal
s = signal('king')
@s.connect_via('大象')
def animal(args):
print(f'我是小钻风，{args} 是我大哥')
if "__main__" == __name__:
for i in ['狮子', '大象', '大鹏']:
s.send(i)

2.7 檢查訊號是否有接收者

如果對於一個發送者發送訊息前要準備的耗時很長，為了避免沒有接收者導致浪費效能的情況，所以可以先檢查某一個訊號是否有接收者，在確定有接收者的情況下才會發送，做到精確。

from blinker import signal
s = signal('king')
q = signal('queue')
def animal(sender):
print('我是小钻风，大王回来了，我要去巡山')
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
res = s.receivers
print(res)
if res:
s.send()
res = q.receivers
print(res)
if res:
q.send()
else:
print("孩儿们都出去巡山了")

{4511880240: <weakref at 0x10d02ae80; to 'function' at 0x10cedd430 (animal)>}
我是小钻风，大王回来了，我要去巡山
{}
孩儿们都出去巡山了

2.8 檢查訂閱者是否訂閱了某個訊號

也可以檢查訂閱者是否由某一個訊號

from blinker import signal
s = signal('king')
q = signal('queue')
def animal(sender):
print('我是小钻风，大王回来了，我要去巡山')
s.connect(animal)
if "__main__" == __name__:
res = s.has_receivers_for(animal)
print(res)
res = q.has_receivers_for(animal)
print(res)

True
False

三.基於blinker 的Flask 訊號

Flask 整合blinker 作為解耦應用的解決方案。在 Flask 中，訊號的使用情境如：請求到來之前，請求結束之後。同時 Flask 也支援自訂訊號。

3.1 簡單 Flask demo

from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/',methods=['GET','POST'],endpoint='index')
def index():
return 'hello blinker'
if __name__ == '__main__':
app.run()

存取127.0.0.1:5000時，傳回瀏覽器hello blinker。

3.2 自訂訊號

因為 Flask 整合了訊號，所以在 Flask 中使用訊號時從 Flask 中引入。

from flask import Flask
from flask.signals import _signals
app = Flask(__name__)
s = _signals.singal('msg')
def QQ(args):
print('you have msg from QQ')
s.connect(QQ)
@app.route('/',methods=['GET','POST'],endpoint='index')
def index():
s.send()
return 'hello blinker'
if __name__ == '__main__':
app.run()

3.3 Flask自帶訊號

#在 Flask 中除了可以自訂訊號，還可以使用自帶訊號。 Flask 中自帶的訊號有很多種，具體如下：

请求
request_started = _signals.signal('request-started')# 请求到来前执行
request_finished = _signals.signal('request-finished')# 请求结束后执行
模板渲染
before_render_template = _signals.signal('before-render-template')# 模板渲染前执行
template_rendered = _signals.signal('template-rendered')# 模板渲染后执行
请求执行
got_request_exception = _signals.signal('got-request-exception')# 请求执行出现异常时执行
request_tearing_down = _signals.signal('request-tearing-down')# 请求执行完毕后自动执行（无论成功与否）
appcontext_tearing_down = _signals.signal('appcontext-tearing-down') # 请求上下文执行完毕后自动执行（无论成功与否）
请求上下文中
appcontext_pushed = _signals.signal('appcontext-pushed')# 请求上下文push时执行
appcontext_popped = _signals.signal('appcontext-popped')# 请求上下文pop时执行
message_flashed = _signals.signal('message-flashed')# 调用flask在其中添加数据时，自动触发

下面以請求到來之前為例，看Flask 中訊號如何使用

from flask import Flask
from flask.signals import _signals, request_started
import time
app = Flask(__name__)
def wechat(args):
print('you have msg from wechat')
# 从flask中引入已经定好的信号，注册一个函数
request_started.connect(wechat)
@app.route('/',methods=['GET','POST'],endpoint='index')
def index():
return 'hello blinker'
if __name__ == '__main__':
app.run()

當請求到來時，Flask 會經過request_started通知接受方，就是函數wechat，這時wechat函數先執行，然後才回傳結果給瀏覽器。

但這種使用方法並不是很地道，因為訊號並不支援非同步方法，所以通常在生產環境中訊號的接收者都是配置非同步執行的框架，如 Python 中大名鼎鼎的非同步框架 celery。

四.總結

訊號的優點：

1. 解耦應用：將串列運行的耦合應用分解為多級執行
2. #發布訂閱者：減少呼叫者的使用，一次呼叫通知多個訂閱者

訊號的缺點：

## 不支援非同步
1. # 支援訂閱主題的能力有限

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好的，那麼下期見，我是愛貓愛技術，更愛思思的老表⁽⁽ଘ( ˙꒳˙ )ଓ⁾⁾

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