简单理解 Python EventLoop 事件循环

Python EventLoop:解析事件循环机制
本文介绍了Python中asyncio模块的事件循环概念,通过自定义一个简单的EventLoop来理解其工作原理。事件循环是异步流程的核心,文中详细阐述了从main方法开始,如何创建EventLoop实例,Task如何包装协程并驱动执行,以及如何利用Future在协程间传递数据。文章还梳理了整个流程,展示了EventLoop如何监听和驱动任务执行,以及如何提高性能。

简介

在 python 3中,加入了 asyncio 模块,来实现协程,其中一个很重要的概念是事件循环,整个异步流程都是事件循环推动的。下面自己实现一个相对简单的EventLoop,了解一下事件循环是如何进行运转的。

事件循环

下面看一下整个流程的实现过程

将以下代码写入 spider_event_loop.py 文件:

# spider_event_loop.py

import time
import os
import socket
from urllib.parse import urlparse
from collections import deque
from selectors import DefaultSelector, EVENT_WRITE, EVENT_READ

# selector = DefaultSelector()
urls = ['https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9bc51bc53f634bf79b5de5c8b9810817~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/2b95ac8571ba403180743495ed56e492~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/459c6c73887a4206a33b13ef23988809~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/80701ade82d345cd8aa0b08fef008fe1~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/99855ed1f79c456f9fdcd83ce5cff4f2~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/0c4bd38c2fe3434587025748d051362e~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/80cd2a1d165b43beb6234d893ce391e2~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/ea18df95f26f4314a0a36d11d4a067d0~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/095c342a796c411cad1800396746bdaf~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image',
        'https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/d3769e4d468a4f64a1e2879f94ad742b~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image'
]

# 事件循环实现
class EventLoop:

    def __init__(self):
     	# 整个流程是否
        self._stopped = False
        self._ready = deque()
        self._selector = DefaultSelector()

    # 向 _ready 队列中加入回调方法
    def call_soon(self, callback, *args):
        # 将事件添加到队列里
        handle = Handle(callback, self, *args)
        self._ready.append(handle)

    # 套接字注册读事件
    def add_writer(self, fd, callback, *args):
        # 将回调方法封装成Handle
        handle = Handle(callback, self, *args)
        
        try:
            # 检查有没有注册过
            key = self._selector.get_key(fd)
        except KeyError:
            # 没有注册过,进行写事件注册
            self._selector.register(fd, EVENT_WRITE, handle)
        else:
            # 注册过,添加写事件
            mask = key.events
            self._selector.modify(fd, mask | EVENT_WRITE, handle)
    
    # 套接字注销读事件
    def remove_writer(self, fd):
        try:
            # 检查有没有注册过
            self._selector.get_key(fd)
        except KeyError:
            # 没有,直接返回
            return
        # 注销事件
        self._selector.unregister(fd)

    # 套接字注册写事件
    def add_reader(self, fd, callback, *args):
        # 将回调方法,封装成Handle
        handle = Handle(callback, self, *args)
        try:
            # 检查是否注册过
            key = self._selector.get_key(fd)
        except KeyError:
            # 没有注册过,进行读事件注册
            self._selector.register(fd, EVENT_READ, handle)
        else:
            # 注册过,添加读事件
            mask = key.events
            self._selector.modify(fd, mask | EVENT_READ, handle)

    # 套接字注销写事件
    def remove_reader(self, fd):
        try:
            # 检查有没有注册过
            self._selector.get_key(fd)
        except KeyError:
            # 没有,直接返回
            return
        # 注
事件循环Event Loop)是编程中用于管理和调度任务执行顺序的重要机制,在不同的编程环境中都有应用,以下是不同场景下事件循环的相关介绍: ### JavaScript 中的事件循环 JavaScript 是一门单线程的编程语言,在执行任务时采用了事件循环机制,这是其核心概念之一,负责管理和调度任务的执行顺序,以确保代码按照预期的方式运行[^1]。 在浏览器环境中,代码会交给 V8 引擎处理,代码里若调用 nodeApi,node 会交给 LIBUV 库处理。LIBUV 通过阻塞 i/o 和多线程实现了异步 io,再通过事件驱动的方式,将结果放到事件队列中,最终交给应用[^4]。 JavaScript 中的任务分为宏任务和微任务。宏任务包括整体代码 script、setTimeout、setInterval、async 函数;微任务包括 Promise.then(非 new Promise)、process.nextTick(node 中)、await 的下一行内容。事件循环的执行顺序是先执行全局同步代码,从上往下执行,接着执行微任务,最后执行宏任务[^5]。 ### Python 中的事件循环Python 中,协程是通过 asyncio 包中的高级 API 来启动的,而 asyncio 模块的核心就是事件循环Event Loop)。它可用于执行异步任务、事件回调、执行网络 IO 操作和运行子进程。官方文档建议开发者尽量使用 asyncio 包提供的高级 API,避免直接使用 Event Loop 对象中的方法[^3]。 ### Node 端的事件循环 在 Node 端,代码调用 nodeApi 后会由 LIBUV 库处理,通过事件驱动将结果放到事件队列中。不过对于 Node 端事件循环理解,部分开发者还不够透彻,在具体代码应用方面也存在不足[^2][^4]。 ```python # Python 中使用 asyncio 进行异步编程示例 import asyncio async def hello(): print("Hello") await asyncio.sleep(1) print("World") async def main(): await asyncio.gather(hello(), hello()) asyncio.run(main()) ``` ```javascript // JavaScript 中事件循环示例 console.log('Global start'); setTimeout(() => { console.log('setTimeout'); }, 0); Promise.resolve().then(() => { console.log('Promise then'); }); console.log('Global end'); ```
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