Python asyncio 中的自定义非阻塞操作答案

【问题标题】：Custom non-blocking operations in Python asyncioPython asyncio 中的自定义非阻塞操作
【发布时间】：2019-04-01 16:11:24
【问题描述】：

目前，asyncio Event Loop 支持对网络套接字、文件、子进程和信号进行非阻塞工作。对于其他操作，文档描述了executing code in thread or process pools，但这似乎效率低得多（线程与协程）。

有没有办法引入额外的低级非阻塞操作，例如包装 I/O 繁重的库调用？必须实现哪些原语？

【问题讨论】：

你能举一个你想介绍的低级调用的例子吗？底层调用本身是异步的吗？如果是这样，它是否提供通知机制，或者调用者是否希望轮询它以完成？
不，底层库调用被阻塞。我正在考虑引入非阻塞接口扩展，因此它与 asyncio 兼容。为了明确起见，我们将Windows Overlapped Serial port communication 视为非阻塞接口的示例。
如果底层库阻塞并且你想包装它（而不是重新实现它），那么线程可能是你唯一的选择。
我可以控制库代码，因此我可以使用非阻塞调用扩展接口。但我完全想念asyncio 期望的电话。

标签： python-asyncio nonblocking

【解决方案1】：

与大多数事件循环一样，异步事件循环是围绕轮询 IO 源、Unix 上的文件描述符和 Windows 上的文件句柄构建的。 Poll 或 select 是一种 IO 操作，可以有效地监控多个文件描述符，暂停当前线程直到发生有趣的事情，例如新数据到来。可选地，轮询接受超时，因此即使没有新的 IO 事件也可以继续执行。有关该主题的更详细处理，请参阅this SO answer 和同一问题的其他答案。

基于轮询的设计允许 asyncio 原生支持两种事件：

IO 可能
超时已过

所有其他类型的事件都必须用这两者来表达。例如，call_soon_threadsafe 通过写入事件循环监视的内部管道来唤醒事件循环。 run_in_executor的实现使用call_soon_threadsafe通知asyncio同步功能已经完成。

要将完全不同的轮询机制连接到 asyncio，通常会生成一个专用于这种轮询的线程，并使用call_soon_threadsafe 通知 asyncio 新事件。例如，This answer 展示了如何将原始多处理池（可以终止）连接到 asyncio。

【讨论】：