Lolik: "学习pythonweb框架fastapi，看到介绍,各种优点“支持异步,性能好,是最快的 Python 网络框架之一" "

Lolik·a year ago

学习pythonweb框架fastapi，看到介绍,各种优点“支持异步,性能好,是最快的 Python 网络框架之一"

最简单的 FastAPI 像下面这样：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Hello World"}

注意到async def关键字，如果用过异步的python库就很熟悉，这些库都会告诉你在调用时在前面加上关键字await ，但是加上后编辑器就会告诉你要在异步函数中使用，于是在def前加上async ,然后把鼠标放在await后面函数上，发现返回是一个coroutine的东西，如果像a()一样直接调用这个异步函数会报错，需要使用asyncio.run()运行

异步的代码能够告诉程序在其运行的某些时候会等待(io操作，网络),没必要占有cpu，可以把控制权交给别的任务，等到真的完成后告诉程序运行结果，这样程序中的其他任务不必都等这个慢任务，也就是不和它同步，也就是说同步是按顺序执行，异步是在不同任务之间切换

在python中await a()告诉程序不必等待a()的执行，a()自己或者内部的某个时间可被暂停，等到未来某个时候会有返回结果，在python官方文档中a()叫做可等待对象

如果一个对象可以在 await 语句中使用，那么它就是 可等待 对象
可等待 对象有三种主要类型: 协程, 任务和 Future.

一个 Future 代表一个异步运算的最终结果。线程不安全。

也就是说await后面可以是coroutine(协程),task(任务),Future

在连续await时候发现还是同步的，因为await后面是coroutine时候首先把它变成task,这个asyncio.create_task()是一样的，await同时干了两件事，导致连续await任务不是同时创建的,这时候使用asyncio.gather()并发运行任务

import asyncio
import time


async def f1():
    print(f'f1--start-{time.time()}')
    await asyncio.sleep(1)
    print(f'f1--end-{time.time()}')


async def f2():
    print(f'f2--start-{time.time()}')
    await asyncio.sleep(1)
    print(f'f2--end-{time.time()}')


async def main():
    await f1()
    await f2()


if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())

f1--start-1681478831.0485213
f1--end-1681478832.0549097
f2--start-1681478832.0549097
f2--end-1681478833.0619018

把main函数改成：

async def main():
    await asyncio.gather(f1(), f2())

f1--start-1681478900.615097
f2--start-1681478900.615097
f1--end-1681478901.6200216
f2--end-1681478901.6200216

或者这样同时创建任务


async def main():
    task1 = asyncio.create_task(f1())
    task2 = asyncio.create_task(f2())
    await task1
    await task2
    #或者 await asyncio.gather(task1, task2)

f1--start-1681479408.9956422
f2--start-1681479408.9956422
f1--end-1681479410.0039244
f2--end-1681479410.0039244

await可以接一个coroutine或者一个task，如果是coroutine，会从它创建一个task,如果直接连续await,当调用f1时，它会立即开始执行，但是在执行过程中，控制权会立即返回到main()函数中，main()函数会等待f1执行完成后才会继续执行下一行代码。然而，在等待f1执行完成的同时，f2并没有被调用

如果直接创建2个任务没有加await，main() 函数会在创建任务 task1 和 task2 后立即返回，不会等待这两个任务完成,也就是只有f1-start和f2--start没有end

异步有很多优点 --可以在一个线程中处理多个任务，不需要为每个任务创建一个新的线程，节省线程切换的开销，提高程序的并发性。可以在等待 IO 操作的同时处理其他任务，不会阻塞程序的执行

异步的意义在于充分利用cpu，提高程序的效率,因此对于计算密集的程序，异步的意义不大,只会增加复杂性，只有处理大量 IO 操作的场景，如网络编程、Web 开发等才适用

看到异步确实好，刚好数据库操作是io操作,可以用异步在fastapi中使用sqlalchemy orm对象模型映射(~~字符串拼接大法好~~)

为了写异步的pythonweb得选择提供异步支持的库aiofiles代替正常文件读写，aiomysql+pymysql数据库引擎对于一个函数如果同步异步效率都一样，或者说没有等待(io)操作，那就写同步，更容易理解和调试

sqlalchemy 异步的坑，使用create_async_engine,async with Session() as session:,await session.execute(sql)等而不是常规的创建引擎与会话

sqlalchemy 中使用relationship可通过一个表对象获取另一个表中数据，很方便。但在异步代码中报错，Traceback上百行，大量的await loop send 等关键字, 开始根本不知道是relationship的问题，报错只会说事件循环提前退出什么的，单独把代码块拎出来调试，不能直接()调用也很麻烦，最后发现是relationship的问题，干脆不用了，直接手动在多张表中crud，确实麻烦，还容易出错。

网上sqlalchemy 的使用方法有同步的有异步的，但是你并不知道哪个函数是异步的，比如同步中使用的是query,select，异步中没有query函数，但是有select，名字是一样，但是是sqlalchemy 的不同路径导入的，~~为什么不看官网~~(只能说sqlalchemy文档太乱了,版本之间函数名字,一言难尽)
由于sqlalchemy2.0发布时间不长