使用 asyncio 的非阻塞 I/O

Posted 2023-02-23

【中文标题】使用 asyncio 的非阻塞 I/O

【英文标题】：Non-blocking I/O with asyncio

【发布时间】：2015-02-24 22:27:53

【问题描述】：

我正在尝试使用 Pygame 和 asyncio 编写网络游戏，但我不知道如何避免挂起读取。这是我的客户代码：

@asyncio.coroutine
def handle_client():
    print("Connected!")
    reader, writer = yield from asyncio.open_connection('localhost', 8000)
    while True:
        mouse_up = False
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                sys.exit()                
            elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONUP:
                mouse_up = True

        if mouse_up:
            print("Writing")
            writer.write(b"Mouse up")
        print("Waiting to read")
        line = yield from reader.read(2**12)
        print(line.decode())

    writer.close()

这挂在line = yield from reader.read(2**12) 线上。我之前认为 asyncio 的意义在于它是非阻塞的，因此如果没有任何数据要读取，它就会继续执行。我现在看到情况并非如此。

如何将 asyncio 网络代码与 Pygame 绘图和事件代码集成？

【参考方案1】：

您可以将阻塞任务“转换”为非阻塞任务。

我建议：https://docs.python.org/3/library/asyncio-eventloop.html#executor。

我有一个监听 twitter 提要的函数，函数“提及”，我在执行程序中运行它，所以如果它挂起，它不会阻塞其他任务。

@asyncio.coroutine
def boucle_deux():
#faire attendre la boucle si pas bcp de mots
    while True:
        print("debut du deux")
        value = t.next()
        future2 = loop.run_in_executor(None, mention, "LQNyL2xvt9OQMvje7jryaHkN8",
                                       "IRJX6S17K44t8oiVGCjrj6XCVKqGSX9ClfpGpfC467rajqePGb",
                                       "2693346740-km3Ufby8r9BbYpyzcqwiHhss22h4YkmnPN4LnLM",
                                       "53R8GAAncFJ1aHA1yJe1OICfjqUbqwcMR38wSqvbzsQMB", 23, value)
        response2 = yield from future2
        yield from asyncio.sleep(5)
        print("fin du deux")

asyncio.Task(boucle_deux())

【讨论】：

执行器的目的是在单独的线程中运行缓慢或阻塞的操作（进程被内核的调度程序抢占）。 StreamReader.read() 从不阻塞。

【参考方案2】：

好吧，因为您在调用 read() 后立即尝试读取 'line' 的值，所以不惜一切代价需要该值...

如果协程由于没有数据而无法停止，如果 'line' 为 None，您可能会在 line.decode() 调用中获得 AttributeError。

您可以做的一件事是在阻塞调用上设置超时并处理超时异常：

...
print("Waiting to read")
try:  # block at most for one second
    line = yield from asyncio.wait_for(reader.read(2**12), 1)
except asyncio.TimeoutError:
    continue
else:
    print(line.decode())
...

【参考方案3】：

yield from的重点是将执行切换到asyncio的事件循环和阻塞当前协程直到结果可用。要在不阻塞当前协程的情况下安排任务，您可以使用asyncio.async()。

在不阻塞 pygame 循环的情况下打印已读取的数据：

@asyncio.coroutine
def read(reader, callback):
    while True:
        data = yield from reader.read(2**12)
        if not data: # EOF
            break
        callback(data)

@asyncio.coroutine
def echo_client():
    reader, ...
    chunks = []
    asyncio.async(read(reader, chunks.append))
    while True:
        pygame.event.pump() # advance pygame event loop
        ...
        if chunks: # print read-so-far data
            print(b''.join(chunks).decode())
            del chunks[:]
        yield from asyncio.sleep(0.016) # advance asyncio loop

while 循环内不应有阻塞调用。

read() 和 sleep() 协程在同一个线程中并发运行（显然你也可以同时运行其他协程）。

【讨论】：

谢谢。我是将clock.tick() 调用放在循环中的常用位置，还是需要编写自己的异步调用以避免阻塞网络代码？

@sweeneyrod：后者。上面的 sleep() 调用模拟异步 tick()

这不会导致为每个客户端调用 pygame 代码（事件循环和睡眠），而不是只调用一次吗？

@sweeneyrod：答案是关于“如何避免在读取时挂起。”应该只有一个 pygame 循环。

@Anna：它是 Python 3.4 代码。 async() 函数自 Python 3.5 起已弃用。您可以使用create_task()，或者如果它不可用，则使用ensure_future()。 docs.python.org/3/library/asyncio-task.html#asyncio.create_task