如何在 Python 中永久运行两个异步函数
异步函数,也称为协程,是可以在执行期间暂停和恢复的函数。在 Python 中,asyncio 模块提供了一个强大的框架,用于使用协程编写并发代码,协程是可以暂停和恢复的特殊函数。在本文中,我们将探讨如何在 Python 中使用 asyncio 永久运行两个异步函数。
异步函数
异步函数,也称为协程,是可以在执行期间暂停和恢复的函数。它们允许并发执行代码而不会阻塞主线程,从而实现系统资源的有效利用。
要在 Python 中定义异步函数,我们在 def 语句前使用 async 关键字。在 async 函数中,我们可以使用 await 关键字暂停执行并等待另一个 async 函数或协程完成。
方法 1 - 使用 asyncio 模块
Python 中的 asyncio 模块提供了一个框架,用于使用协程编写单线程并发代码、通过套接字和其他资源多路复用 I/O 访问、运行网络客户端和服务器以及其他相关操作。它允许我们以结构化和有组织的方式编写异步代码。
语法
这里,asyncio.get_event_loop() 函数用于检索当前事件循环或创建一个新的事件循环(如果不存在)。
示例
在下面的 function1 示例中,我们有一个无限循环,它打印"Function 1",然后使用 await asyncio.sleep(1) 暂停 1 秒。类似地,function2 有一个无限循环,它打印"Function 2"并暂停 2 秒。通过在主函数中调用 asyncio.gather(function1(), function2()),我们指示事件循环同时执行这两个函数。asyncio.gather 函数负责以交错方式调度和运行这两个函数。当我们运行 Python 脚本时,事件循环无限期运行,重复执行 function1 和 function2。输出演示了这种行为,两个函数的消息都根据各自的时间间隔以交错方式打印。
import asyncio async def function1(): while True: print("Function 1") await asyncio.sleep(1) # 暂停执行 1 秒 async def function2(): while True: print("Function 2") await asyncio.sleep(2) # 暂停执行 2 秒 async def main(): await asyncio.gather(function1(), function2()) if __name__ == "__main__": loop = asyncio.get_event_loop() try: loop.run_until_complete(main()) finally: loop.close()
输出
Function 1 Function 2 Function 1 Function 2 Function 1 Function 1 Function 2 Function 1 Function 1 . . .
方法 1 - 使用线程
线程是轻量级的,允许在单个进程内并发执行多个任务。在此方法中,我们将利用线程模块永久运行两个异步函数。
语法
thread1 = threading.Thread(target=async_function1)
示例
在下面的示例中,我们有两个异步函数:async_function1 和 async_function2。
async_function1 使用 time.sleep(1) 每秒打印一次"Async function 1"。
async_function2 使用 time.sleep(2) 每两秒打印一次"Async function 2"。
我们创建两个线程,thread1 和 thread2,分别针对 async_function1 和 async_function2。threading 模块中的 Thread 类用于创建和管理线程。然后我们使用 start() 方法启动两个线程。这将启动异步函数在单独线程中的执行,从而允许它们同时运行。
import threading import time def async_function1(): while True: print("Async function 1") time.sleep(1) def async_function2(): while True: print("Async function 2") time.sleep(2) thread1 = threading.Thread(target=async_function1) thread2 = threading.Thread(target=async_function2) thread1.start() thread2.start() while True: pass
输出
此示例的输出将持续每秒打印一次"异步函数 1",每两秒打印一次"异步函数 2"。代码启动两个线程,每个线程执行各自的异步函数。主线程通过无限循环保持活动状态,以允许其他线程无限期运行。
Async function 1 Async function 1 Async function 2 Async function 1 Async function 1 Async function 2 Async function 1 Async function 1 Async function 2
方法 3 - 使用子进程
子进程是可以在 Python 程序中创建和管理的独立进程。在此方法中,我们将使用 subprocess 模块永久运行两个异步函数。
语法
subprocess.Popen(args, bufsize=-1, executable=None)
此处,
args(必需):此参数指定要执行的命令。它可以是字符串或字符串序列。
bufsize:此参数表示用于 I/O 操作的缓冲区大小。默认值为 −1,表示使用系统默认缓冲区大小。
bufsize:此参数表示用于 I/O 操作的缓冲区大小。默认值为 −1,表示使用系统默认缓冲区大小。
示例
在此示例中,我们有两个相同的异步函数:async_function1 和 async_function2。
async_function1 使用 time.sleep(1) 每秒打印一次"Async function 1"。
async_function2 使用 time.sleep(2) 每两秒打印一次"Async function 2"。
我们使用 subprocess 模块中的 subprocess.Popen 类来创建子进程,而不是线程。每个子进程都是通过执行运行相应异步函数的单独 Python 进程来创建的。子进程使用 subprocess.Popen 构造函数创建,我们传递 Python 命令来执行所需的函数。例如,['python', '-c', 'from module import async_function1; async_function1()'] 从单独的 Python 进程运行 async_function1。
import subprocess import time def async_function1(): while True: print("Async function 1") time.sleep(1) def async_function2(): while True: print("Async function 2") time.sleep(2) subprocess1 = subprocess.Popen(['python', '-c', 'from module import async_function1; async_function1()']) subprocess2 = subprocess.Popen(['python', '-c', 'from module import async_function2; async_function2()']) while True: pass
输出
此示例的输出将持续每秒打印一次"异步函数 1",每两秒打印一次"异步函数 2"。代码创建两个子进程,每个子进程执行各自的异步函数。主进程通过无限循环保持活动状态,以允许子进程无限期运行。
Async function 1 Async function 1 Async function 2 Async function 1 Async function 1 Async function 2 Async function 1 Async function 1 Async function 2
结论
在本文中,我们讨论了如何使用 Python 中的 asyncio 模块在 Python 中永久运行两个 Async 函数。使用 asyncio 进行异步编程为编写高性能、响应迅速的 Python 应用程序开辟了新的可能性。通过利用异步函数和事件循环,您可以利用并发的强大功能并有效地管理多个任务。