Reference: http://www.cnblogs.com/mumuxinfei/p/4528910.html
前言:
最近帮朋友review其模块服务代码, 使用的是python的twisted网络框架. 鉴于之前并没有使用过, 于是决定好好研究一番. twisted的reactor模型很好的处理了网络IO事件, 以及定时任务触发. 但包处理后的业务逻辑操作, 需要根据具体的场景来决定. 本文将讲述twisted如何实现half-sync/half-async的模式, 其线程池和defer模式是如何设计和使用的.场景构造:
twisted服务接受业务请求, 后端需要访问mysql. 由于mysql的接口是同步的, 如果安装twisted默认的方式处理话, 其业务操作(mysql)会阻塞reactor的IO事件循环. 这大大降低了twisted的服务能力. 为了解决该类问题, twisted支持线程池. 把业务逻辑和IO事件分离, IO操作依旧是异步的, 而业务逻辑则采用线程池来处理. 
工作线程池:
在具体讲述defer模式之前, 先谈谈reactor自带的线程池, 这也符合使用half-sync/half-async模式的直观理解. 先来构造下一个基础样例代码:| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 | #! /usr/bin/python #-*- coding: UTF-8 -*- from twisted.internet import reactor from twisted.internet import protocol from twisted.protocols.basic import LineReceiver import time class DemoProtocol(LineReceiver): def lineReceived( self , line): # 进行数据包的处理 reactor.callInThread( self .handle_request, line) def handle_request( self , line): """ hanlde_request: 进行具体的业务逻辑处理 """ # 边使用sleep(1)来代替模拟 time.sleep( 1 ) # 借助callFromThread响应结果 reactor.callFromThread( self .write_response, line) def write_response( self , result): self .transport.write( "ack:" + str (result) + "\r\n" ) class DemoProtocolFactory(protocol.Factory): def buildProtocol( self , addr): return DemoProtocol() reactor.listenTCP( 9090 , DemoProtocolFactory()) reactor.run() |
DemoProtocol在收到一行消息, 需要处理一个业务需耗时一秒, 于是其调用callInThread来借助reactor的线程池来执行.
其callInThread的函数定义如下:| 1 2 | def callInThread( self , _callable, * args, * * kwargs): self .getThreadPool().callInThread(_callable, * args, * * kwargs) |
从中, 我们可以印证之前的观点, 借助线程池来完成耗时阻塞的业务工作.
再来看一下callFromThread的函数定义:| 1 2 3 4 | def callFromThread( self , f, * args, * * kw): assert callable (f), "%s is not callable" % (f,) self .threadCallQueue.append((f, args, kw)) self .wakeUp() |
其作用是把回调放入主线程(也是reactor主事件循环)的待执行队列中, 并及时唤醒reactor.
我们把写入响应的操作放入主循环中, 是为了让IO集中在主循环中进行, 避免潜在的线程不安全的问题.defer模式:
直接使用reactor的线程池, 非常容易实现half-sync/half-async的模式, 也让IO和业务逻辑隔离. 但reactor设计之初, 更倾向于隐藏其内部的线程池. 于是其引入了defer模式. 让我们实现与上等同的代码片段:| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 | #! /usr/bin/python #-*- coding: UTF-8 -*- from twisted.internet import reactor from twisted.internet import protocol from twisted.protocols.basic import LineReceiver from twisted.internet.threads import deferToThread import time class DemoProtocol(LineReceiver): def lineReceived( self , line): # 进行数据包的处理 deferToThread( self .handle_request, line).addCallback( self .write_response) def handle_request( self , line): """ hanlde_request: 进行具体的业务逻辑处理 """ # 边使用sleep(1)来代替模拟 time.sleep( 1 ) return line def write_response( self , result): self .transport.write( "ack:" + str (result) + "\r\n" ) class DemoProtocolFactory(protocol.Factory): def buildProtocol( self , addr): return DemoProtocol() reactor.listenTCP( 9090 , DemoProtocolFactory()) reactor.run() |
使用defer后, 代码更加的简洁. 其defer对象, 其实借用了线程池.
threads.deferToThread定义如下:| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | def deferToThread(f, * args, * * kwargs): from twisted.internet import reactor return deferToThreadPool(reactor, reactor.getThreadPool(), f, * args, * * kwargs) def deferToThreadPool(reactor, threadpool, f, * args, * * kwargs): d = defer.Deferred() def onResult(success, result): if success: reactor.callFromThread(d.callback, result) else : reactor.callFromThread(d.errback, result) threadpool.callInThreadWithCallback(onResult, f, * args, * * kwargs) return d |
这边我们可以发现deferToThread, 就是间接调用了callInThread函数, 另一方面, 对其回调函数的执行结果, 进行了onCallback, 以及onErrback的调用. 这些回调函数在主线程中运行.
defer模式简化了程序编写, 也改变了人们开发的思维模式.测试回顾:
使用telnet进行测试, 结果正常.
另一方面, twisted的线程池, 其默认是采用延迟初始化的方式. 服务开启时, 只有主线程一个, 随着请求的到来, 其按需产生更多的worker thread. 而其线程池默认为10. 我们可以借助suggestThreadPoolSize方法来修改.