自从python3推出关于异步编程的新语法之后，关于异步web框架也是如雨后春笋一般爆发，关于 异步框架的性能也日渐激烈。今天就整理关于 python 的异步框架。
正文开始
asyncio 是 Python 3.4版本引入的标准库，直接内置了对异步IO的支持。
asyncio 在单线程内部维护了 EventLoop 队列，然后把需要执行异步IO的任务添加到 EventLoop 队列中，至于任务的完成通过类似回调的逻辑是实现后续的任务。如果你有 JavaScript的基础那么理解python的 asyncio 很简单，关键字、语法以及实现的原理都极其类似。
import asyncio async def main(): print('Hello ...') await asyncio.sleep(1) print('... World!') # Python 3.7+ asyncio.run(main())
1. Tornado
Tornado 是一个Python web框架和异步网络库，起初由 FriendFeed 开发. 通过使用非阻塞网络I/O， Tornado可以支撑上万级的连接，处理 长连接, WebSockets ，和其他需要与每个用户保持长久连接的应用。
下面贴上官方 demo ：
import tornado.ioloop import tornado.web class MainHandler(tornado.w<a style="color:transparent">来源gao($daima.com搞@代@#码(网</a>eb.RequestHandler): def get(self): self.write("Hello, world") def make_app(): return tornado.web.Application([ (r"/", MainHandler), ]) if __name__ == "__main__": app = make_app() app.listen(8888) tornado.ioloop.IOLoop.current().start()
2. Aiohttp
一个基于 asyncio 异步的web框架，支持 websocket,不需要写回掉的代码、有着丰富的生态、中间价等、开箱即用的服务端与客户端。
下面贴上官方 demo ：
# 客服端代码 import aiohttp import asyncio async def main(): async with aiohttp.ClientSession() as session: async with session.get('http://python.org') as response: print("Status:", response.status) print("Content-type:", response.headers['content-type']) html = await response.text() print("Body:", html[:15], "...") loop = asyncio.get_event_loop() loop.run_until_complete(main())
# 服务端代码 from aiohttp import web async def handle(request): name = request.match_info.get('name', "Anonymous") text = "Hello, " + name return web.Response(text=text) async def wshandle(request): ws = web.WebSocketResponse() await ws.prepare(request) async for msg in ws: if msg.type == web.WSMsgType.text: await ws.send_str("Hello, {}".format(msg.data)) elif msg.type == web.WSMsgType.binary: await ws.send_bytes(msg.data) elif msg.type == web.WSMsgType.close: break return ws app = web.Application() app.add_routes([web.get('/', handle), web.get('/echo', wshandle), web.get('/{name}', handle)]) if __name__ == '__main__': web.run_app(app)
aiohttp的生态：
- aiohttp-session 为 aiohttp 服务提供 sessions支持，同时支持数据持久化数据库。
- aiohttp-debugtoolbar 为 aiohttp 提供调试的工具（记录 asyncio 异常的堆栈信息）。
- aiohttp-security 为aiohttp提供认证以及权限相关的插件。
- aiohttp-devtools aiohttp开发工具，提供开发环境的部署、静态资源的代理。
- aiohttp-cors CORS 跨域认证支持。
- aiohttp-sse 服务端事件的支持（一种服务端推送消息的服务）。
- pytest-aiohttp pytest 测试框架的支持。
- aiohttp-mako Mako 服务端模板渲染的支持。
- aiohttp-jinja2 Jinja2 服务端模板渲染的支持（大名鼎鼎的flask的渲染引擎）。
- aiozipkin 分布式系统中对服务追踪，为微服务中延时问题提供数据支持。
aiohttp数据库支持：
aiopg PostgreSQL异步支持。
aiomysql MySql 异步支持。
aioredis Redis 异步支持。
asyncpg 另外一个对 PostgreSQL 异步支持，比 aiopg 效率高，但是 api 不通用。
3.Sanic
Sanic 是一个 Python 3.7+ 的基于 asyncio 的 web 服务器和web框架，目标是提供一种简单的方法来启动和运行一个易于构建、扩展和终极性能HTTP服务器，是一个比较类似 falsk 的异步web框架。
To provide a simple way to get up and running a highly performant HTTP server that is easy to build, to expand, and ultimately to scale.
官方demo：
from sanic import Sanic from sanic.response import json app = Sanic("My Hello, world app") @app.route('/') async def test(request): return json({'hello': 'world'}) if __name__ == '__main__': app.run()
4. FastAPI
FastAPI 是一个用于构建API的高性能web框架，基于Python3.6+并支持标准的 Python 类型提示。同时是最快的 Python web框架之一，可与 NodeJS 和 Go 比肩（主要归功于 Starlette 和 Pydantic）。
from typing import Optional from fastapi import FastAPI app = FastAPI() @app.get("/") def read_root(): return {"Hello": "World"} @app.get("/items/{item_id}") def read_item(item_id: int, q: Optional[str] = None): return {"item_id": item_id, "q": q} # 启动 uvicorn main:app --reload # pip install uvicorn[standard]
5. Ruia
一个基于asyncio和aiohttp的异步爬虫框架，目标在于让开发者编写爬虫尽可能地方便快速。国人开发中文文档的支持，方便快速的构建爬虫项目，自定义HTML解析工具，快速获取页面数据。
官方demo：
import asyncio from ruia import Item, TextField, AttrField class HackerNewsItem(Item): target_item = TextField(css_select='tr.athing') title = TextField(css_select='a.storylink') url = AttrField(css_select='a.storylink', attr='href') async def test_item(): url = 'https://news.ycombinator.com/news?p=1' async for item in HackerNewsItem.get_items(url=url): print('{}: {}'.format(item.title, item.url)) if __name__ == '__main__': # Python 3.7 Required. asyncio.run(test_item()) # For Python 3.6 # loop = asyncio.get_event_loop() # loop.run_until_complete(test_item())
总结
随着 python 社区对异步支持的愈发友好，异步框架的生态也愈发完善。Tornado 是我第一个接触到的一步框架，现如今伴随着最快 python web 框架之争，Tornado也渐渐跌落神坛。但是至于谁是最快的并不重要，重要的是生态，避免重复造轮子才是重要的。
PS：
- 我记得之前了解 Sanic 的时候它还是基于 aiohttp 开发的 web 框架，现如今已经重构了大部分代码，核心组件也都自己实现。
- tornado 虽然语法过时了，但是应该是最成熟、最早以及文档最多的一个异步框架。
- 之前用tornado的时候还需要造关于异步操作的轮子，现如今生态日趋完善。
最后如果你想使用异步的框架，那么记得所有的IO操作均需要异步操作实现，否则会大大影响性能。 （比如第三方的短信服务不能直接使用同步代码的sdk ）
参考资料
Aiohttp docs
Sanic 中文
Uvloop
Tornado 中文
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