什么是事件循環(huán)

Python的Asyncio模塊提供了管理事件、協(xié)程、任務(wù)和線程的方法，以及編寫(xiě)并發(fā)代碼的原語(yǔ)。此模塊的主要組件和概念包括：

• 事件循環(huán) : 在Asyncio模塊中，每一個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)事件循環(huán)。
• 協(xié)程 : 這是子程序的泛化概念。協(xié)程可以在執(zhí)行期間暫停，這樣就可以等待外部的處理（例如IO）完成之后，從之前暫停的地方恢復(fù)執(zhí)行。
• Futures : 定義了 Future 對(duì)象，和 concurrent.futures 模塊一樣，表示尚未完成的計(jì)算。
• Tasks : 這是Asyncio的子類(lèi)，用于封裝和管理并行模式下的協(xié)程。

本節(jié)中重點(diǎn)討論事件，事實(shí)上，異步編程的上下文中，事件無(wú)比重要。因?yàn)槭录谋举|(zhì)就是異步。

1. 什么是事件循環(huán)

在計(jì)算系統(tǒng)中，可以產(chǎn)生事件的實(shí)體叫做事件源，能處理事件的實(shí)體叫做事件處理者。

此外，還有一些第三方實(shí)體叫做事件循環(huán)。它的作用是管理所有的事件，在整個(gè)程序運(yùn)行過(guò)程中不斷循環(huán)執(zhí)行，追蹤事件發(fā)生的順序?qū)⑺鼈兎诺疥?duì)列中，當(dāng)主線程空閑的時(shí)候，調(diào)用相應(yīng)的事件處理者處理事件。

最后，我們可以通過(guò)下面的偽代碼來(lái)理解事件循環(huán)：

while(1) {
  events = getEvents();
  for (e in events)
    processEvent(e);
}

所有的事件都在 ** while **循環(huán)中捕捉，然后經(jīng)過(guò)事件處理者處理。事件處理的部分是系統(tǒng)唯一活躍的部分，當(dāng)一個(gè)事件處理完成，流程繼續(xù)處理下一個(gè)事件。

2. 準(zhǔn)備工作

Asyncio提供了以下方法來(lái)管理事件循環(huán)：

1. ** loop = get_event_loop() ** : 得到當(dāng)前上下文的事件循環(huán)。
2. ** loop.call_later(time_delay, callback, arg) ** : 延后 time_delay 秒再執(zhí)行 callback 方法。
3. ** loop.call_soon(callback, argument) ** : 盡可能快調(diào)用 callback, call_soon() 函數(shù)結(jié)束，主線程回到事件循環(huán)之后就會(huì)馬上調(diào)用 callback 。
4. ** loop.time() ** : 以float類(lèi)型返回當(dāng)前事件循環(huán)的內(nèi)部時(shí)間。
5. ** asyncio.set_event_loop() ** : 為當(dāng)前上下文設(shè)置事件循環(huán)。
6. ** asyncio.new_event_loop() ** : 根據(jù)此策略創(chuàng)建一個(gè)新的事件循環(huán)并返回。
7. ** loop.run_forever() **: 在調(diào)用 stop() 之前將一直運(yùn)行。

3. 如何做…

下面的代碼中，我們將展示如何使用Asyncio庫(kù)提供的事件循環(huán)創(chuàng)建異步模式的應(yīng)用。

import asyncio
import datetime
import time

def function_1(end_time, loop):
    print("function_1 called")
    if (loop.time() + 1.0) < end_time:
        loop.call_later(1, function_2, end_time, loop)
    else:
        loop.stop()

def function_2(end_time, loop):
    print("function_2 called ")
    if (loop.time() + 1.0) < end_time:
        loop.call_later(1, function_3, end_time, loop)
    else:
        loop.stop()

def function_3(end_time, loop):
    print("function_3 called")
    if (loop.time() + 1.0) < end_time:
        loop.call_later(1, function_1, end_time, loop)
    else:
        loop.stop()

def function_4(end_time, loop):
    print("function_5 called")
    if (loop.time() + 1.0) < end_time:
        loop.call_later(1, function_4, end_time, loop)
    else:
        loop.stop()

loop = asyncio.get_event_loop()

end_loop = loop.time() + 9.0
loop.call_soon(function_1, end_loop, loop)
# loop.call_soon(function_4, end_loop, loop)
loop.run_forever()
loop.close()

運(yùn)行結(jié)果如下:

python3 event.py
function_1 called
function_2 called
function_3 called
function_1 called
function_2 called
function_3 called
function_1 called
function_2 called
function_3 called

在這個(gè)例子中，我們定義了三個(gè)異步的任務(wù)，相繼執(zhí)行，入下圖所示的順序。

首先，我們要得到這個(gè)事件循環(huán)：

loop = asyncio.get_event_loop()

然后我們通過(guò)** call_soon **方法調(diào)用了 ** function_1() ** 函數(shù)。

end_loop = loop.time() + 9.0
loop.call_soon(function_1, end_loop, loop)

讓我們來(lái)看一下 ** function_1() ** 的定義：

def function_1(end_time, loop):
    print("function_1 called")
    if (loop.time() + 1.0) < end_time:
        loop.call_later(1, function_2, end_time, loop)
    else:
        loop.stop()

這個(gè)函數(shù)通過(guò)以下參數(shù)定義了應(yīng)用的異步行為：

1. **end_time ** : 定義了 function_1() 可以運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間，并通過(guò) call_later 方法傳入到 function_2() 中作為參數(shù)
2. **loop ** : 之前通過(guò) get_event_loop() 方法得到的事件循環(huán)。

** function_1() ** 的任務(wù)非常簡(jiǎn)單，只是打印出函數(shù)名字。當(dāng)然，里面也可以寫(xiě)非常復(fù)雜的操作。

print("function_1 called")

任務(wù)執(zhí)行結(jié)束之后，它將會(huì)比較 ** loop.time() ** **+1s 和設(shè)定的運(yùn)行時(shí)間，如果沒(méi)有超過(guò)，使用call_later **在1秒之后執(zhí)行 ** function_2() **

if (loop.time() + 1.0) < end_time:
    loop.call_later(1, function_2, end_time, loop)
else:
    loop.stop()

其中**function_2() **和 ****function_3() **** 的作用類(lèi)似。如果運(yùn)行的時(shí)間超過(guò)了設(shè)定，事件循環(huán)終止。

loop.run_forever()
loop.close()