python Gevent – 高性能的Python并发框架

时间:2023-03-09 18:01:11
python Gevent – 高性能的Python并发框架

话说gevent也没个logo啥的,于是就摆了这张图= =|||,首先这是一种叫做greenlet的鸟,而在python里,按照官方解释greenlet是轻量级的并行编程,而gevent呢,就是利用greenlet实现的基于协程的python的网络library,好了,关系理清了。。。

话说pycon没有白去阿,了解了很多以前不知道的东西,比如说协程,gevent,greenlet,eventlet。说说协程,进程和线程大家平时了解的都比较多,而协程算是一种轻量级进程,但又不能叫进程,因为操作系统并不知道它的存在。什么意思呢,就是说,协程像是一种在程序级别来模拟系统级别的进程,由于是单进程,并且少了上下文切换,于是相对来说系统消耗很少,而且网上的各种测试也表明,协程确实拥有惊人的速度。并且在实现过程中,协程可以用以前同步思路的写法,而运行起来确是异步的,也确实很有意思。话说有一种说法就是说进化历程是多进程->多线程->异步->协程,暂且不论说的对不对,单从诸多赞誉来看,协程还是有必要理解一下的。

比较惭愧,greenlet没怎么看就直接看gevent,官方文档还是可以看看的,尤其是源码里的examples都相当不错,有助于理解gevent的使用。

gevent封装了很多很方便的接口,其中一个就是monkey

  1. from gevent import monkey
  2. monkey.patch_all()

这样两行,就可以使用python以前的socket之类的,因为gevent已经给你自动转化了,真是超级方便阿。

而且安装gevent也是很方便,首先安装依赖libevent和greenlet,再利用pypi安装即可

  1. sudo apt-get install libevent-dev
  2. sudo apt-get install python-dev
  3. sudo easy-install gevent

然后,gevent中的event,有wait,set等api,方便你可以让某些协程在某些地方等待条件,然后用另一个去唤醒他们。

再就是gevent实现了wsgi可以很方便的当作python的web server服务器使。

最后放送一个我利用gevent实现的一个带有缓存的dns server

  1.  # -*- coding: UTF-8 -*-
  2. import gevent
  3. import dnslib
  4. from gevent import socket
  5. from gevent import event
  6. rev=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
  7. rev.bind(('',53))
  8. ip=[]
  9. cur=0
  10. def preload():
  11.     for i in open('ip'):
  12.         ip.append(i)
  13.     print "load "+str(len(ip))+"
    ip"
  14. def send_request(data):
  15.     global cur
  16.     ret=rev.sendto(data,(ip[cur],53))
  17.     cur=(cur+1)%len(ip)
  18. class Cache:
  19.     def __init__(self):
  20.         self.c={}
  21.     def get(self,key):
  22.         return self.c.get(key,None)
  23.     def set(self,key,value):
  24.         self.c[key]=value
  25.     def remove(self,key):
  26.         self.c.pop(key,None)
  27. cache=Cache()
  28. def handle_request(s,data,addr):
  29.     req=dnslib.DNSRecord.parse(data)
  30.     qname=str(req.q.qname)
  31.     qid=req.header.id
  32.     ret=cache.get(qname)
  33.     if ret:
  34.         ret=dnslib.DNSRecord.parse(ret)
  35.         ret.header.id=qid;
  36.         s.sendto(ret.pack(),addr)
  37.     else:
  38.         e=event.Event()
  39.         cache.set(qname+"e",e)
  40.         send_request(data)
  41.         e.wait(60)
  42.         tmp=cache.get(qname)
  43.         if tmp:
  44.             tmp=dnslib.DNSRecord.parse(tmp)
  45.             tmp.header.id=qid;
  46.             s.sendto(tmp.pack(),addr)
  47. def handle_response(data):
  48.     req=dnslib.DNSRecord.parse(data)
  49.     qname=str(req.q.qname)
  50.     print qname
  51.     cache.set(qname,data)
  52.     e=cache.get(qname+"e")
  53.     cache.remove(qname+"e")
  54.     if e:
  55.         e.set()
  56.         e.clear()
  57. def handler(s,data,addr):
  58.     req=dnslib.DNSRecord.parse(data)
  59.     if req.header.qr:
  60.         handle_response(data)
  61.     else:handle_request(s,data,addr)
  62. def main():
  63.     preload()
  64.     while True:
  65.         data,addr=rev.recvfrom(8192)
  66.         gevent.spawn(handler,rev,data,addr)
  67. if __name__ == '__main__':
  68.     main()

这个是直接利用了dict来作为缓存查询了,在这里还有我将dict换成redis持久化实现的另一个版本(话说redis的python api也可以利用pypi安装,pypi(PyPI -
the Python Package Index : Python Package Index
)这真是个好东西阿),话说可以将这段代码放到国外的服务器上去运行,然后修改dns的地址去指向它,然后你懂的。。。

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gevent相关,请去官网http://pypi.python.org/pypi/gevent#downloads下载gevent模块

程序及注释如下:

# -*- coding: cp936 -*-

import gevent 

import time

from gevent import event #调用gevent的event子模块

#三个进程需要定义三个事件event1,event2,event3,来进行12,23,31循环机制,即进程一,进程二,进程三顺序执行

def fun1(num,event1,event2):#固定格式

    i=0

    while i<10: #设置循环10次

        i+=1

        time.sleep(1) #睡眠1秒

        print'进程一:111111111'

        event2.set() #将event2值设为True

        event1.clear()#将event1值设为False

        event1.wait()#event1等待,其值为True时才执行

        

def fun2(num,event2,event3):

    i=0

    while i<10:

        i+=1

        time.sleep(1)

        print'进程二:222222222'

        event3.set()#将event3值设为True

        event2.clear()#将event2值设为False

        event2.wait()#event2等待,其值为True时才执行

def fun3(num,event3,event1):

    i=0

    while i<10:

        i+=1

        time.sleep(1)

        print'进程三:333333333'

        event1.set()

        event3.clear()

        event3.wait()

if __name__=="__main__": #执行调用格式

    act1=gevent.event.Event() #调用event中的Event类,用act1表示

    act2=gevent.event.Event() 

    act3=gevent.event.Event()

    #三个进程,act1,act2,act3

    Gevents=[] #建立一个数列,用来存和管理进程

    g=gevent.Greenlet(fun1,1,act1,act2) #调用gevent中的Greenlet子模块,用Greenlet创建进程一

    g.start() 

    print'进程一启动:'

    Gevents.append(g) #将进程一加入到Gevents数列

g=gevent.Greenlet(fun2,2,act2,act3)

    g.start()

    print'进程二启动:'

    Gevents.append(g)

g=gevent.Greenlet(fun3,3,act3,act1)

    g.start()

    print'进程三启动:'

    print'所有进程都已启动!'

    Gevents.append(g)

gevent.joinall(Gevents) #调用Greenlet中的joinall函数,将Gevents的进程收集排列

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看看Gevent

您可以创建几个 Greenlet 对象为几个任务。

每个 greenlet 是绿色的线程

from gevent import monkey
monkey.patch_all()
import gevent
from gevent import Greenlet class Task(Greenlet):
def __init__(self, name):
Greenlet.__init__(self)
self.name = name
def _run(self):
print "Task %s: some task..." % self.name t1 = Task("task1")
t2 = Task("task2")
t1.start()
t2.start()
# here we are waiting all tasks
gevent.joinall([t1,t2])

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关于gevent

首先,gevent是一个网络库:libevent是一个事件分发引擎,greenlet提供了轻量级线程的支持。所以它不适合处理有长时间阻塞IO的情况。

gevent就是基于这两个东西的一个专门处理网络逻辑的并行库。

1. gevent.spawn启动的所有协程,都是运行在同一个线程之中,所以协程不能跨线程同步数据。

2. gevent.queue.Queue 是协程安全的。

3. gevent启动的并发协程,具体到task function,不能有长时间阻塞的IO操作。因为gevent的协程的特点是,当前协程阻塞了才会切换到别的协程。

如果当前协程长时间阻塞,则不能显示(gevent.sleep(0),或隐式,由gevent来做)切换到别的协程。导致程序出问题。

4. 如果有长时间阻塞的IO操作,还是用传统的线程模型比较好。

5. 因为gevent的特点总结是:事件驱动+协程+非阻塞IO,事件驱动值得是libvent对epool的封装,来基于事件的方式处理IO。

协程指的是greenlet,非阻塞IO指的是gevent已经patch过的各种库,例如socket和select等等。

6. 使用gevent的协程,最好要用gevent自身的非阻塞的库。如httplib, socket, select等等。

7. gevent适合处理大量无阻塞的任务,如果有实在不能把阻塞的部分变为非阻塞再交给gevent处理,就把阻塞的部分改为异步吧。

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gevent注意事项

1. gevent.server.StreamServer 会针对每个客户端连接启动一个greenlet处理,要注意的是,如果不循环监听( 阻塞在read ),

每个greenlet会在完成后立即退出,从而导致客户端退出( 发送FIN_ACK给客户端 )。这个问题折腾了一晚上,终于弄明白了。坑爹啊。。。

2. 要非常仔细的检查,greenlet处理的代码,发现有可能阻塞IO的地方,尽量用gevent提供的库。

3. 一些第三方库隐藏了自己的实现( 通常是直接封装C库),要使得gevent兼容它们,可以用monkey_patch,但不保证全部管用。

4. 最后最后的一点,gevent的greenlet性能非常高,所以如果是用它作为并发的client端,那么一定要注意,你的server端处理速度一定要足够快!

否则你的客户端代码会因为服务端的慢速,而失去了greenlet的优势。。。

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安装 libevent:apt-get install libevent-dev

安装python-dev:apt-get install python-dev

安装greenlet:easy_install greenlet

安装gevent:easy_install gevent

一个小测试,测试gevent 的任务池

  1. from gevent import pool
  2. g = pool.Pool()
  3. def a():
  4. for i in xrange(100):
  5. g.spawn(b)
  6. def b():
  7. print 'b'
  8. g.spawn(a)
  9. g.join()

以上内容转自互联网:http://www.coder4.com/archives/1522