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aiohttp - Python 异步 HTTP 客户端库入门教程

作者:Liam
  • 2023-11-17
    广东
  • 本文字数:2569 字

    阅读完需:约 8 分钟

aiohttp - Python 异步 HTTP 客户端库入门教程

aiohttp 就是 Python 中一款优秀的异步 Web 框架,它能够帮助我们构建高效的异步 Web 应用和异步 HTTP 客户端。在本文中,我们将深入探讨 aiohttp 是什么以及如何使用它,通过简单易懂的案例带领你理解异步编程,以及如何处理异步请求和异步 HTTP 客户端。


什么是 aiohttp?

aiohttp 是一个基于异步 I/O 的 Web 框架,专注于提供高性能、低开销的异步 Web 服务。它允许我们同时处理大量并发请求,而不会阻塞程序执行。aiohttp 使用 Python 的 async/await 语法来实现异步编程,这使得编写异步代码更加直观和简洁。

异步编程简介

在传统的同步编程中,每个任务都是按照顺序依次执行的。如果一个任务需要等待一些耗时的操作(如网络请求或文件读取),那么整个程序将会被阻塞,导致其他任务无法执行。而异步编程则可以在等待某些任务的同时,继续执行其他任务,从而充分利用系统资源,提高程序的性能。


在 Python 中,我们可以使用 async/await 来声明异步函数和执行异步操作。异步函数将返回一个协程对象,它可以在事件循环中被调度执行。


  1. 协程 (Coroutine): 协程是一种可以暂停执行并在稍后恢复的函数,它允许我们在函数内部进行状态保存。在异步编程中,协程非常有用,因为它们允许我们在等待 I/O 操作的同时,执行其他任务。

  2. 事件循环 (Event Loop): 事件循环是异步编程的核心,它是一个循环结构,负责不断地监听并处理事件。在 Python 中,可以使用 asyncio 模块提供的事件循环来驱动异步协程的执行。

aiohttp 框架介绍

官方地址

aiohttp 的官方地址是:https://docs.aiohttp.org/

背景

aiohttp 最初由 Andrew Svetlov 开发,旨在提供一个快速、灵活且易于使用的异步 Web 框架。特点和优势:


  • 异步 Web 服务器:aiohttp 可以作为异步 Web 服务器,处理并发请求,支持 WebSocket 和 HTTP/2 协议。

  • 异步 HTTP 客户端:aiohttp 提供了一个高性能的异步 HTTP 客户端,用于向其他服务器发出异步请求。

  • 轻量级:aiohttp 的设计简单,代码量较少,易于理解和维护。

  • 内置 WebSocket 支持:aiohttp 内置了对 WebSocket 的支持,可以轻松地实现实时双向通信。

  • 兼容性:aiohttp 兼容 Python 3.5+ 版本,并且可以与其他异步库和框架无缝集成。

怎么使用 aiohttp?

安装 aiohttp

在开始使用 aiohttp 之前,我们需要先安装它。可以使用 pip 进行安装:


pip install aiohttp
复制代码

实践案例 - 异步 HTTP 服务器

aiohttp 提供了两个主要模块:aiohttp.webaiohttp.client。前者用于构建 Web 应用程序,后者用于创建异步 HTTP 客户端。


首先,我们来看看aiohttp.web模块,它是我们构建 Web 应用程序的关键。以下是一个简单的异步 HTTP 服务器:


import asynciofrom aiohttp import web
async def handle(request): return web.Response(text="Hello, aiohttp!")
app = web.Application()app.router.add_get('/', handle)
# 手动启动事件循环async def start_app(): runner = web.AppRunner(app) await runner.setup() site = web.TCPSite(runner, 'localhost', 8080) await site.start()
if __name__ == "__main__": loop = asyncio.get_event_loop() try: loop.run_until_complete(start_app()) loop.run_forever() except KeyboardInterrupt: pass finally: loop.run_until_complete(loop.shutdown_asyncgens()) loop.close()
复制代码


在你的 IDE 编辑器中运行上面的代码,你将会看到 aiohttp 服务器已经在本地运行,并监听在默认端口上。当你在浏览器中打开 http://localhost:8080,将会看到 "Hello, aiohttp!" 的响应。


调试 aiohttp 接口

Apifox = Postman + Swagger + Mock + JMeter,Apifox 支持调试 http(s)、WebSocket、Socket、gRPCDubbo 等协议的接口,在后端人员写完服务接口时,测试阶段可以通过 Apifox 来校验接口的正确性,图形化界面极大的方便了项目的上线效率。


在本文的例子中,就可以通过 Apifox 来测试接口。新建一个项目后,在项目中选择 “调试模式” ,填写请求地址后即可快速发送请求,并获得响应结果,上文的实践案例如图所示:


处理异步请求 - POST 请求示例

下面我们来演示如何处理异步的 POST 请求:


from aiohttp import web
async def handle(request): data = await request.post() name = data.get('name') return web.Response(text=f"Hello, {name}!")
app = web.Application()app.router.add_post('/', handle)
web.run_app(app)
复制代码


这个例子中,我们定义了一个 POST 请求的处理函数 handle。当收到 POST 请求时,我们从请求中获取名为 name 的参数,并返回对应的欢迎信息。

处理异步 HTTP 客户端

除了作为异步 Web 服务器,aiohttp 还提供了一个异步 HTTP 客户端,用于向其他服务器发起异步请求。下面是一个简单的例子:


import aiohttpimport asyncio
async def fetch(url): async with aiohttp.ClientSession() as session: async with session.get(url) as response: return await response.text()
async def main(): url = 'https://api.example.com/data' result = await fetch(url) print(result)
asyncio.run(main())
复制代码


上述代码中,我们定义了一个 fetch 函数,它使用 aiohttp 的 ClientSession 发起一个异步的 GET 请求,并返回响应内容。在 main 函数中,我们调用 fetch 函数并输出结果。

提示、技巧和注意事项

  1. 异步编程需要理解协程、事件循环和异步上下文管理器等概念,熟悉 Python 的 async/await 语法。

  2. 使用 aiohttp 时,要注意处理异常和错误,确保程序的稳定性。

  3. 在编写异步代码时,要充分利用 asyncio 提供的工具和函数,例如 asyncio.gather() 可以同时运行多个协程。

  4. 在大规模应用中,可以考虑使用性能分析工具来检测和解决性能瓶颈问题。

总结

本文介绍了 aiohttp 是什么以及如何使用它来进行异步编程。我们了解了 aiohttp 的特点和优势,并通过简单的案例展示了如何构建异步 HTTP 服务器和异步 HTTP 客户端。希望本文能够帮助你快速入门 aiohttp,并在异步编程中发挥其优势。


知识扩展:



参考链接:


  • aiohttp 官方文档:https://docs.aiohttp.org/

  • Python asyncio 文档:https://docs.python.org/3/library/asyncio.html

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