企業(yè)展廳建設(shè)公司淘寶標(biāo)題優(yōu)化網(wǎng)站
文章目錄
- 1. 協(xié)程怎么解釋?
- 2. 為什么叫協(xié)程?
- 3. coroutine 怎么讀?
- 4. asyncio 和 gevent 怎么實(shí)現(xiàn)協(xié)程?
- 4. celery 并發(fā)引擎是什么?如何改為協(xié)程?
- 5. 一個(gè) celery 服務(wù)是否可以同時(shí)使用多個(gè)不同的引擎?
1. 協(xié)程怎么解釋?
協(xié)程(Coroutine)是一種特殊的子程序,它可以在執(zhí)行中暫停并在稍后的時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)執(zhí)行。協(xié)程可以看作是一種輕量級(jí)的線程,與線程相比,協(xié)程的切換開銷很小,且沒有線程切換的上下文切換開銷。
協(xié)程的特點(diǎn)是可以在代碼中顯式地定義掛起和恢復(fù)執(zhí)行的點(diǎn),這使得編寫異步代碼更加簡(jiǎn)單和直觀。協(xié)程可以通過 yield 關(guān)鍵字來暫停執(zhí)行并返回一個(gè)值,之后可以通過調(diào)用 send() 方法來恢復(fù)協(xié)程的執(zhí)行,并將值傳遞給 yield 表達(dá)式的左側(cè)。
協(xié)程可以用于解決一些常見的并發(fā)問題,如異步 I/O、并發(fā)任務(wù)的調(diào)度和協(xié)同處理等。通過使用協(xié)程,可以編寫出更加簡(jiǎn)潔、高效和可維護(hù)的異步代碼。
在 Python 中,可以使用一些庫或框架來實(shí)現(xiàn)協(xié)程,如 asyncio、gevent 和 eventlet。這些庫提供了對(duì)協(xié)程的支持,并提供了一些工具和函數(shù)來管理和調(diào)度協(xié)程的執(zhí)行。
2. 為什么叫協(xié)程?
"協(xié)程"一詞的翻譯源于英文中的 “coroutine”,這個(gè)詞源于拉丁語 “coroutina”,由 “cor-”(共同)和 “outine”(流動(dòng))組成。它最初由 Melvin Conway 在1963年提出,用于描述一種特殊的子程序。
在翻譯成中文時(shí),“coroutine” 一詞被翻譯為 “協(xié)程”,主要是因?yàn)?“協(xié)” 字表達(dá)了協(xié)作、合作的意思,而 “程” 字表示了一種程序或過程。因此,“協(xié)程” 這個(gè)詞匯更能傳達(dá)出協(xié)作和協(xié)同處理的含義。
此外,“協(xié)程” 這個(gè)詞匯在中文計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)被廣泛接受和使用,成為了一種常見的術(shù)語。許多編程語言和框架中也使用了 “協(xié)程” 這個(gè)概念,并且在中文文檔和教程中也普遍使用 “協(xié)程” 這個(gè)詞匯來描述這種特殊的子程序。
3. coroutine 怎么讀?
“coroutine” 這個(gè)詞的讀音是 /k??r??ti?n/??梢园凑找韵路绞椒纸庾x音:
- “co-” 讀作 /k??/,類似于單詞 “co-” 中的發(fā)音。
- “routine” 讀作 /r??ti?n/,其中 “r” 發(fā)音為 /r/,“?” 發(fā)音為 /?/(類似于 “a” 在 “about” 中的發(fā)音),“t” 發(fā)音為 /t/,“i” 發(fā)音為 /i?/(類似于 “ee” 在 “see” 中的發(fā)音),“n” 發(fā)音為 /n/。
4. asyncio 和 gevent 怎么實(shí)現(xiàn)協(xié)程?
asyncio 和 gevent 是兩個(gè)常用的庫,它們都提供了協(xié)程的實(shí)現(xiàn)方式,但它們的實(shí)現(xiàn)原理和使用方法略有不同。
-
asyncio:
- asyncio 是 Python 內(nèi)置的異步編程庫,它通過使用協(xié)程來實(shí)現(xiàn)并發(fā)和異步操作。
- asyncio 使用
async
和await
關(guān)鍵字來定義協(xié)程函數(shù)和進(jìn)行協(xié)程的掛起和恢復(fù)操作。 - 在 asyncio 中,協(xié)程函數(shù)被封裝在一個(gè)特殊的事件循環(huán)(event loop)中,通過事件循環(huán)的調(diào)度來實(shí)現(xiàn)協(xié)程的執(zhí)行。
- asyncio 提供了一系列的異步操作和工具,例如異步 I/O、定時(shí)器、任務(wù)隊(duì)列等,以支持并發(fā)和異步編程。
-
gevent:
- gevent 是一個(gè)基于協(xié)程的 Python 網(wǎng)絡(luò)庫,它使用了 greenlet 庫來實(shí)現(xiàn)協(xié)程。
- gevent 使用裝飾器
@gevent.spawn
來定義協(xié)程函數(shù),并通過gevent.sleep
來實(shí)現(xiàn)協(xié)程的掛起和恢復(fù)操作。 - 在 gevent 中,協(xié)程函數(shù)可以通過
gevent.joinall
或gevent.wait
等方法來實(shí)現(xiàn)協(xié)程的調(diào)度和執(zhí)行。 - gevent 還提供了一系列的網(wǎng)絡(luò)操作和工具,例如異步 I/O、協(xié)程池、隊(duì)列等,以支持高效的網(wǎng)絡(luò)編程。
總的來說,asyncio 和 gevent 都提供了協(xié)程的實(shí)現(xiàn)方式,但在語法和使用方法上有所差異。asyncio 是 Python 的標(biāo)準(zhǔn)庫,更加通用且功能豐富,適用于各種異步編程場(chǎng)景。而 gevent 則專注于網(wǎng)絡(luò)編程,使用起來更加簡(jiǎn)潔和方便。具體選擇使用哪個(gè)庫,可以根據(jù)實(shí)際需求和項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估和選擇。
下面給出一個(gè)使用 asyncio 實(shí)現(xiàn)協(xié)程的簡(jiǎn)單示例:
import asyncioasync def greet(name):print(f"Hello, {name}!")await asyncio.sleep(1) # 模擬耗時(shí)操作print(f"Goodbye, {name}!")async def main():task1 = asyncio.create_task(greet("Alice"))task2 = asyncio.create_task(greet("Bob"))await asyncio.gather(task1, task2)asyncio.run(main())
在這個(gè)示例中,定義了一個(gè) greet
函數(shù),它是一個(gè)協(xié)程函數(shù),用于打印問候語。在 main
函數(shù)中,創(chuàng)建了兩個(gè)協(xié)程任務(wù) task1
和 task2
,分別調(diào)用 greet
函數(shù)來打招呼。通過 asyncio.gather
函數(shù),可以同時(shí)運(yùn)行這兩個(gè)任務(wù),并等待它們完成。
接下來給出一個(gè)使用 gevent 實(shí)現(xiàn)協(xié)程的簡(jiǎn)單示例:
import gevent
from gevent import monkeymonkey.patch_all()def greet(name):print(f"Hello, {name}!")gevent.sleep(1) # 模擬耗時(shí)操作print(f"Goodbye, {name}!")def main():task1 = gevent.spawn(greet, "Alice")task2 = gevent.spawn(greet, "Bob")gevent.joinall([task1, task2])main()
在這個(gè)示例中,定義了一個(gè) greet
函數(shù),它是一個(gè)普通函數(shù),用于打印問候語。在 main
函數(shù)中,使用 gevent.spawn
函數(shù)創(chuàng)建了兩個(gè)協(xié)程任務(wù) task1
和 task2
,分別調(diào)用 greet
函數(shù)來打招呼。通過 gevent.joinall
函數(shù)等待這兩個(gè)任務(wù)完成。
這兩個(gè)示例都展示了使用協(xié)程來實(shí)現(xiàn)并發(fā)和異步操作的簡(jiǎn)單方式。在實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)具體需求和場(chǎng)景來使用 asyncio 或 gevent 來編寫更復(fù)雜的協(xié)程代碼。
4. celery 并發(fā)引擎是什么?如何改為協(xié)程?
Celery 默認(rèn)使用多進(jìn)程模型作為并發(fā)引擎。這意味著每個(gè)Celery worker 進(jìn)程可以并行處理多個(gè)任務(wù)。每個(gè) worker 進(jìn)程都是獨(dú)立的,可以在不同的 CPU 核心上運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)并發(fā)。
使用多進(jìn)程模型的好處是可以充分利用多核處理器的性能,特別適用于計(jì)算密集型的任務(wù)。每個(gè) worker 進(jìn)程都可以獨(dú)立地執(zhí)行任務(wù),不會(huì)受到其他worker 進(jìn)程的影響。
在默認(rèn)配置下,Celery 使用多進(jìn)程模型作為并發(fā)引擎??梢酝ㄟ^配置CELERYD_CONCURRENCY
參數(shù)來設(shè)置 worker 進(jìn)程的數(shù)量。如果未指定,Celery 將根據(jù)可用的CPU核心數(shù)自動(dòng)設(shè)置并發(fā)數(shù)。
以下是一個(gè)配置 Celery 的并發(fā)引擎為多進(jìn)程模型示例:
from celery import Celery# 創(chuàng)建Celery實(shí)例
celery = Celery('tasks', broker='redis://localhost:6379/0')@celery.task
def async_task():# 異步任務(wù)的邏輯# 可以是耗時(shí)的操作、IO操作、并發(fā)操作等# ...# 設(shè)置并發(fā)數(shù)
celery.conf.worker_concurrency = 4# 啟動(dòng)Celery worker
celery.worker_main(['worker'])
在上述示例中,通過將CELERYD_CONCURRENCY
設(shè)置為4
,將并發(fā)數(shù)設(shè)置為4。這意味著啟動(dòng)的 Celery worker 將使用4個(gè) worker 進(jìn)程來處理任務(wù)。
需要注意的是,多進(jìn)程模型適用于計(jì)算密集型的任務(wù)。對(duì)于IO密集型的任務(wù),可以考慮使用其他并發(fā)引擎,如 gevent 或 eventlet,這些引擎基于協(xié)程,可以實(shí)現(xiàn)非阻塞的并發(fā)操作,適用于涉及大量 IO 操作的任務(wù)。
在 Celery 中配置使用 gevent 或 eventlet 作為并發(fā)引擎,可以按照以下步驟進(jìn)行:
-
安裝相應(yīng)的依賴:根據(jù)選擇的并發(fā)引擎,安裝對(duì)應(yīng)的依賴。例如,對(duì)于 gevent,可以使用
pip install gevent
進(jìn)行安裝。 -
配置 Celery:在 Celery 的配置文件中,設(shè)置并發(fā)引擎為 gevent 或 eventlet。例如,對(duì)于 gevent,可以將
CELERYD_POOL
設(shè)置為gevent
,對(duì)于 eventlet,可以將其設(shè)置為eventlet
。 -
啟動(dòng) Celery worker:使用相應(yīng)的命令啟動(dòng) Celery worker,以便使用所選的并發(fā)引擎。例如,對(duì)于 gevent,可以使用
celery -A your_app_name worker -P gevent
啟動(dòng) Celery worker。
以下是一個(gè)示例,展示了如何在 Celery 中配置使用 gevent 作為 IO 密集型任務(wù)的并發(fā)引擎:
from celery import Celery# 創(chuàng)建Celery實(shí)例
celery = Celery('tasks', broker='redis://localhost:6379/0')@celery.task
def async_task():# 異步任務(wù)的邏輯# 可以是耗時(shí)的IO操作等# ...# 配置并發(fā)引擎為gevent
celery.conf.worker_pool = 'gevent'# 啟動(dòng)Celery worker
celery.worker_main(['worker', '-P', 'gevent'])
在上述示例中,通過將 CELERYD_POOL
設(shè)置為 gevent
,將并發(fā)引擎配置為 gevent。然后使用 -P gevent
選項(xiàng)啟動(dòng) Celery worker,以使用 gevent 作為并發(fā)引擎來處理IO密集型的任務(wù)。使用 gevent 或 eventlet 作為并發(fā)引擎可以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的并發(fā)處理,但需要確保代碼中沒有阻塞式的操作,以充分利用 gevent 或 eventlet 的非阻塞特性。
使用 worker_main
方法可以直接啟動(dòng) Celery worker,而不需要單獨(dú)再啟動(dòng) Celery。 worker_main
方法是 Celery 提供的一個(gè)方便的入口點(diǎn),它會(huì)自動(dòng)加載您的 Celery 應(yīng)用程序并啟動(dòng)相應(yīng)的 worker。
在上述示例中,通過調(diào)用 celery.worker_main(['worker', '-P', 'gevent'])
,將會(huì)啟動(dòng)一個(gè)使用 gevent 引擎的 Celery worker。只需運(yùn)行這段代碼,無需再執(zhí)行其他啟動(dòng) Celery 的命令。
請(qǐng)確保在運(yùn)行 worker_main
方法之前,已經(jīng)正確配置了 Celery 應(yīng)用程序,并設(shè)置了相應(yīng)的參數(shù),如消息代理地址、任務(wù)定義等。
需要注意的是,worker_main
方法是一個(gè)阻塞的調(diào)用,它將持續(xù)運(yùn)行直到 Celery worker 停止。如果想要在代碼中執(zhí)行其他操作,可以將 worker_main
放在后臺(tái)運(yùn)行或?qū)⑵浞庋b在一個(gè)獨(dú)立的線程中。
以下是在使用Celery的同時(shí),在函數(shù)內(nèi)部使用異步操作的代碼示例:
import asyncio
from celery import Celery# 創(chuàng)建Celery實(shí)例
celery = Celery('tasks', broker='redis://localhost:6379/0')@celery.task
async def async_task():# 異步任務(wù)的邏輯# 可以是耗時(shí)的操作、IO操作、并發(fā)操作等# ...# 使用asyncio進(jìn)行異步操作await asyncio.sleep(1)print('異步操作完成')# 調(diào)用異步任務(wù)
async_task.apply_asnyc()
5. 一個(gè) celery 服務(wù)是否可以同時(shí)使用多個(gè)不同的引擎?
一個(gè) Celery 服務(wù)一次只能使用一個(gè)并發(fā)引擎。在 Celery 中,整個(gè) Celery worker 進(jìn)程只能使用一個(gè)并發(fā)引擎來處理任務(wù)。
當(dāng)您配置并啟動(dòng) Celery worker 時(shí),可以選擇使用 gevent、eventlet 或者默認(rèn)的 prefork 引擎。這個(gè)選擇將應(yīng)用于整個(gè) Celery worker 進(jìn)程,無法同時(shí)使用多個(gè)不同的引擎。
如果有多個(gè)任務(wù)需要使用不同的并發(fā)引擎,可以考慮啟動(dòng)多個(gè) Celery worker 進(jìn)程,并針對(duì)每個(gè)進(jìn)程配置不同的并發(fā)引擎。這樣每個(gè) Celery worker 進(jìn)程可以獨(dú)立地使用不同的引擎來處理任務(wù)。
Celery 提供了幾種不同的并發(fā)引擎,可以根據(jù)任務(wù)的性質(zhì)和需求選擇合適的引擎來優(yōu)化任務(wù)的執(zhí)行效率和性能。以下是 Celery 支持的一些常見并發(fā)引擎:
-
prefork(默認(rèn)引擎):這是 Celery 的默認(rèn)并發(fā)引擎,也稱為預(yù)分叉引擎。它使用多個(gè)進(jìn)程來處理任務(wù),每個(gè)進(jìn)程都有自己的 Python 解釋器。prefork 引擎適用于 CPU 密集型的任務(wù),因?yàn)樗梢猿浞掷枚嗪?CPU 的優(yōu)勢(shì)。
-
eventlet:eventlet 是一個(gè)基于協(xié)程的并發(fā)引擎,使用非阻塞 I/O 來實(shí)現(xiàn)高并發(fā)。它適用于 I/O 密集型的任務(wù),如網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求和數(shù)據(jù)庫查詢。eventlet 可以在單個(gè)進(jìn)程中處理大量的并發(fā)任務(wù),而無需創(chuàng)建額外的進(jìn)程。
-
gevent:gevent 也是一個(gè)基于協(xié)程的并發(fā)引擎,類似于 eventlet。它使用非阻塞 I/O 來實(shí)現(xiàn)高并發(fā),適用于 I/O 密集型的任務(wù)。gevent 可以在單個(gè)進(jìn)程中處理大量的并發(fā)任務(wù)。
-
threads:threads 引擎使用線程來處理任務(wù),適用于需要使用線程進(jìn)行并發(fā)處理的任務(wù)。使用線程引擎可以在單個(gè)進(jìn)程中處理多個(gè)任務(wù),但需要注意線程安全性。
可以根據(jù)任務(wù)的特性和需求選擇適合的引擎來提高任務(wù)的執(zhí)行效率和性能。同時(shí),還可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行性能測(cè)試和調(diào)優(yōu),以找到最適合的任務(wù)的引擎配置。