作者：MING
個人公眾號：Python程式設計時光
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大家好，併發程式設計 進入第十一章。
前面兩節，我們講了協程中的單任務和多工
這節我們將通過一個小實戰，來對這些內容進行鞏固。
在實戰中，將會用到以下知識點：
- 多執行緒的基本使用
- Queue訊息佇列的使用
- Redis的基本使用
- asyncio的使用
動態新增協程
在實戰之前，我們要先了解下在asyncio中如何將協程態新增到事件迴圈中的。這是前提。
如何實現呢，有兩種方法：
- 主執行緒是同步的
import time
import asyncio
from queue import Queue
from threading import Thread
def start_loop(loop):
# 一個在後臺永遠執行的事件迴圈
asyncio.set_event_loop(loop)
loop.run_forever()
def do_sleep(x, queue, msg=""):
time.sleep(x)
queue.put(msg)
queue = Queue()
new_loop = asyncio.new_event_loop()
# 定義一個執行緒，並傳入一個事件迴圈物件
t = Thread(target=start_loop, args=(new_loop,))
t.start()
print(time.ctime())
# 動態新增兩個協程
# 這種方法，在主執行緒是同步的
new_loop.call_soon_threadsafe(do_sleep, 6, queue, "第一個")
new_loop.call_soon_threadsafe(do_sleep, 3, queue, "第二個")
while True:
msg = queue.get()
print("{} 協程執行完..".format(msg))
print(time.ctime())
複製程式碼由於是同步的，所以總共耗時6+3=9秒.
輸出結果
Thu May 31 22:11:16 2018
第一個 協程執行完..
Thu May 31 22:11:22 2018
第二個 協程執行完..
Thu May 31 22:11:25 2018
複製程式碼- 主執行緒是非同步的，這是重點，一定要掌握。。
import time
import asyncio
from queue import Queue
from threading import Thread
def start_loop(loop):
# 一個在後臺永遠執行的事件迴圈
asyncio.set_event_loop(loop)
loop.run_forever()
async def do_sleep(x, queue, msg=""):
await asyncio.sleep(x)
queue.put(msg)
queue = Queue()
new_loop = asyncio.new_event_loop()
# 定義一個執行緒，並傳入一個事件迴圈物件
t = Thread(target=start_loop, args=(new_loop,))
t.start()
print(time.ctime())
# 動態新增兩個協程
# 這種方法，在主執行緒是非同步的
asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_sleep(6, queue, "第一個"), new_loop)
asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_sleep(3, queue, "第二個"), new_loop)
while True:
msg = queue.get()
print("{} 協程執行完..".format(msg))
print(time.ctime())
複製程式碼輸出結果
由於是同步的，所以總共耗時max(6, 3)=6秒
Thu May 31 22:23:35 2018
第二個 協程執行完..
Thu May 31 22:23:38 2018
第一個 協程執行完..
Thu May 31 22:23:41 2018
複製程式碼實戰：利用redis實現動態新增任務
對於併發任務，通常是用生成消費模型，對佇列的處理可以使用類似master-worker的方式，master主要使用者獲取佇列的msg，worker使用者處理訊息。
為了簡單起見，並且協程更適合單執行緒的方式，我們的主執行緒用來監聽佇列，子執行緒用於處理佇列。這裡使用redis的佇列。主執行緒中有一個是無限迴圈，使用者消費佇列。
先安裝Redis
到 https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases 下載
解壓到你的路徑。
然後，在當前路徑執行cmd，執行redis的服務端。
服務開啟後，我們就可以執行我們的客戶端了。
並依次輸入key=queue，value=5,3,1的訊息。
一切準備就緒之後，我們就可以執行我們的程式碼了。
import time
import redis
import asyncio
from queue import Queue
from threading import Thread
def start_loop(loop):
# 一個在後臺永遠執行的事件迴圈
asyncio.set_event_loop(loop)
loop.run_forever()
async def do_sleep(x, queue):
await asyncio.sleep(x)
queue.put("ok")
def get_redis():
connection_pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', db=0)
return redis.Redis(connection_pool=connection_pool)
def consumer():
while True:
task = rcon.rpop("queue")
if not task:
time.sleep(1)
continue
asyncio.run_coroutine_threadsafe(do_sleep(int(task), queue), new_loop)
if __name__ == '__main__':
print(time.ctime())
new_loop = asyncio.new_event_loop()
# 定義一個執行緒，執行一個事件迴圈物件，用於實時接收新任務
loop_thread = Thread(target=start_loop, args=(new_loop,))
loop_thread.setDaemon(True)
loop_thread.start()
# 建立redis連線
rcon = get_redis()
queue = Queue()
# 子執行緒：用於消費佇列訊息，並實時往事件物件容器中新增新任務
consumer_thread = Thread(target=consumer)
consumer_thread.setDaemon(True)
consumer_thread.start()
while True:
msg = queue.get()
print("協程執行完..")
print("當前時間：", time.ctime())
複製程式碼稍微講下程式碼
loop_thread：單獨的執行緒，執行著一個事件物件容器，用於實時接收新任務。consumer_thread：單獨的執行緒，實時接收來自Redis的訊息佇列，並實時往事件物件容器中新增新任務。
輸出結果
Thu May 31 23:42:48 2018
協程執行完..
當前時間： Thu May 31 23:42:49 2018
協程執行完..
當前時間： Thu May 31 23:42:51 2018
協程執行完..
當前時間： Thu May 31 23:42:53 2018
複製程式碼我們在Redis，分別發起了5s，3s，1s的任務。
從結果來看，這三個任務，確實是併發執行的，1s的任務最先結束，三個任務完成總耗時5s
執行後，程式是一直執行在後臺的，我們每一次在Redis中輸入新值，都會觸發新任務的執行。。
好了，經過這個實戰內容，你應該對asyncio的實際應用有了一個更深刻的認識了，至此，你已經可以使用asyncio來實現任務的併發。快去體驗一下。如果有什麼疑問，請在後臺加我微信與我聯絡。。
