Python3.6 asyncio 的协程是如何实现主动调度的？

[wcsjtu]

之前研究过 tornado 的 py2.7 版本， 对 asyncio 的协程不是太熟。 据我所知，tornado 的协程调度都是依赖于 epoll_wait 的，只有 IO 事件发生才会发生协程调度，也就是说没法主动调度。 但是 asyncio 好像不是， 参见协程同步原语。比如说

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.set_debug(True)
lock = asyncio.Lock()
async def task():
    await lock
    print("get lock now, then sleep 2s")
    await asyncio.sleep(2)
    print("wakeup")
    lock.release()
    print("sleep 1s")
    await asyncio.sleep(1)

loop.run_until_complete(
    asyncio.gather(task(),  task()) 
)

input()

在 asyncio 中，用 Lock 来同步的话， 协程调度机制是如何知道 Lock 已经 release 了， 然后调度正在 wait 这个锁的协程去执行的？毕竟 Lock 的 release 操作没有 IO 事件发生啊

[lolizeppelin]

asyncio 不熟,但是应该和 eventlet 原理一致

在 eventlet 里
有一个队列一直在不停的排序,排序的 key 是时间戳

主循环一直扫这个队列, 当前时间戳>=排序 key 就调用这个 key 对应的协程

所有的协程都是在这个队列里排序等待执行...协程的 sleep 就是修改排序的时间戳让自己的调度顺序押后

lock 也是类似原理


你对应到 asyncio 里看看调度是不是这个理

[lolizeppelin]

补充下

所有的 io 都是 都是其他协程切换到主线程的哪个协程
sleep 也是其他协程切换到主线程的那个协程
主线程的那个协程主要负责调度

release 可以是协程间互相切换也可以是切换到主线程那个协程

[wcsjtu]

@lolizeppelin sleep 其实还是利用的 epoll_wait 的超时， 当有 IO 事件或者超时是，epoll_wait 会被唤醒。 所以，这里的 Lock 和 sleep 还不太一样， 因为根本不知道要 lock 多久。。。。。

[shylockhg]

python 还能玩啥花样，估计就是轮询的

[wcsjtu]

@shylockhg 轮询的话，时间粒度不太好把握吧。。。。太小了浪费 CPU，太大了会导致 task 延时。。真的是这样么？？

[lolizeppelin]

@wcsjtu

不是... eventlet 里的 sleep 和一般的 sleep 都一个作用
用于放弃资源占用 和 epoll 无关

epoll 的作用是在 io 的时候自动切换到主循环那个协程,猴子补丁也就是让你不用自己写 epoll 代码而已

举个例子
os.listdir 如果扫描一个大文件夹,当前协程会一直占用资源 不会切换到主线程. 其他协程就不会被调度到,会被饿死
所以用 os.walk 来扫文件夹并加入计数器. 计数器超过一个值就调用 eventlet.sleep(0)切换到主线程


所以你不要光盯着 io, io 耗时,大量计算也会耗时的.自然需要有放弃占用的方法的

同样设计在 lock 里 lock 了就切换到主循环 release 就找有 lock 需要的协程切换过去

tornado 以前是怎么做的我不清楚, 至少 gevent evelet 应该是这样的 asyncio 应该也是差不多的
因为要解决的问题是一致的

[wcsjtu]

@lolizeppelin 嗯。 你说的 eventlet.sleep(0)会导致一次协程调度， 从而让其他 ready 的协程有执行的机会。 那么在 asyncio 中 Lock 的情况，release 操作应该也会触发协程调度吗？

[lolizeppelin]

不一定会切换到主循环的协程

有可能是 release 的时候直接切换到 lock 的协程

看你怎么用的 原理就那样

你可以简单理解为未结束的协程之间 goto 来 goto 去

[wcsjtu]

@lolizeppelin 刚刚跟踪了 release 的执行堆栈， 有个发现： 调用 release 时， 会在 event_loop 对象的_ready 属性中，添加一个 handler， 这个 handler 估计就是唤醒 wait 这个 lock 的协程的。然后后面的就和你之前说的一样了

```py
# base_events.py lineno 1367
if self._ready or self._stopping:
timeout = 0
...
# base_events.py lineno 1395
event_list = self._selector.select(timeout) # 立即触发调度
self._process_events(event_list) # 将 IO 事件的 handler 添加到_ready 中
...

# base_events.py lineno 1431
handle._run() # 这个 handler 估计就是用来唤醒协程的
```

也就是说， 当 lock 被 release 的时候， 会立即触发一次调度。 而且唤醒 wait lock 协程的 handler 一定是在 IO 事件的 handler 之前执行。。。。

[lolizeppelin]

asyncio 的不知道

具体怎么做看自己需求,常见的两种

1. release 的时候创建一个新的协程, 这个协程的内容是 switch 到 lock 的协程
这样当前协程会继续执行剩下代码.lock 的协程排序 key 是当前的时间点, 调度排位会在前面因为 io 切换的协程之后

2 release 的时候创建一个新的协程, 这个协程的内容是 switch 到当前协程, 然后立即切换到 lock 的协程
这样 lock 的协程会直接被激活, 当前协程剩余代码被调度到以后再继续执行

asyncio 常规采用那种看他代码怎么写的就是

[ucun]

也正在研究 asyncio

这有一篇文章写得挺全的

https://snarky.ca/how-the-heck-does-async-await-work-in-python-3-5/

文章很长。