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模仿odoo利用 Gevent 和 Queue 实现 Python 中的异步 Web 服务

引入 Gevent

gevent 是一个基于协程的 Python 网络库,它使用了 greenlet 提供的轻量级"绿色线程",配合事件循环,能够实现高效的并发处理。在开始编写异步服务之前,我们需要通过 monkey.patch_all() 来修改标准库中的一些阻塞操作,使其变为非阻塞,以便于 gevent 的使用。

from gevent import monkey; monkey.patch_all()

使用 WSGIServer

gevent.pywsgi.WSGIServer 是 gevent 提供的一个 WSGI 服务器实现,它能够处理并发的 HTTP 请求。与传统的同步服务器不同,WSGIServer 利用 gevent 的非阻塞IO和协程特性,可以在单个线程内高效地管理数千个连接。odoo也是采用了这个方式。

from gevent.pywsgi import WSGIServer

实现异步任务处理

为了实现异步处理,我们可以利用 Python 的 queue 模块创建一个任务队列。后台的工作线程从队列中获取任务,并执行。这样,主线程可以快速响应新的 HTTP 请求,而不需要等待任务的完成。

from queue import Queue
import threading

我们定义一个 WebTask 类来封装任务信息,包括任务 ID、要执行的函数、参数等。通过这种方式,我们可以灵活地添加不同类型的任务。

示例代码

结合以上元素,我们可以创建一个简单的异步 Web 服务,该服务能够接收任务请求,并立即返回。任务在后台队列中异步处理,客户端可以通过查询任务状态了解任务进度。

import time

# 初始化任务队列
task_queue = Queue()

# 定义任务模型
class WebTask:
    def __init__(self, task_id, function, *args, **kwargs):
        self.task_id = task_id
        self.function = function
        self.args = args
        self.kwargs = kwargs
        self.result = None
        self.completed = False

    def run(self):
        self.result = self.function(*self.args, **self.kwargs)
        self.completed = True
        print(f"任务 {self.task_id} 完成.")

# 存储任务的字典,用于查询任务状态
tasks = {}

def example_task(duration):
    time.sleep(duration)
    print(f"执行了一个耗时 {duration} 秒的任务.")

def worker():
    while True:
        task = task_queue.get()
        if task is None:
            break
        task.run()
        task_queue.task_done()

# 启动工作线程
thread = threading.Thread(target=worker)
thread.start()

def application(env, start_response):
    path = env['PATH_INFO']
    if path == '/start_task':
        task_id = str(time.time())
        task = WebTask(task_id, example_task, 5)
        tasks[task_id] = task
        task_queue.put(task)
        start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/plain')])
        return [f"Task {task_id} started. Check status at /status/{task_id}".encode()]
    elif path.startswith('/status/'):
        task_id = path.split('/')[-1]
        task = tasks.get(task_id)
        if task and task.completed:
            start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/plain')])
            return [b"Task completed"]
        else:
            start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/plain')])
            return [b"Task is still processing"]
    else:
        start_response('404 Not Found', [('Content-Type', 'text/plain')])
        return [b"Not Found"]

if __name__ == '__main__':
    print("Serving on http://0.0.0.0:8008")
    WSGIServer(('0.0.0.0', 8008), application).serve_forever()


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