最近公司 Python 后端項(xiàng)目進(jìn)行重構(gòu)，整個(gè)后端邏輯基本都變更為采用“異步”協(xié)程的方式實(shí)現(xiàn)?？粗鴿M(mǎn)屏幕經(jīng)過(guò) async await（協(xié)程在 Python 中的實(shí)現(xiàn)）修飾的代碼，我頓時(shí)感到一臉懵逼，不知所措。

雖然之前有了解過(guò)“協(xié)程”是什么東西，但并沒(méi)有深入探索，于是正好借著這次機(jī)會(huì)可以好好學(xué)習(xí)一下。

什么是協(xié)程？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，協(xié)程是一種基于線程之上，但又比線程更加輕量級(jí)的存在。對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)核來(lái)說(shuō)，協(xié)程具有不可見(jiàn)的特性，所以這種由 程序員自己寫(xiě)程序來(lái)管理 的輕量級(jí)線程又常被稱(chēng)作 “用戶(hù)空間線程”。

協(xié)程比多線程好在哪呢？

1. 線程的控制權(quán)在操作系統(tǒng)手中，而 協(xié)程的控制權(quán)完全掌握在用戶(hù)自己手中，因此利用協(xié)程可以減少程序運(yùn)行時(shí)的上下文切換，有效提高程序運(yùn)行效率。

2. 建立線程時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)分配給線程的 棧 大小是 1 M，而協(xié)程更輕量，接近 1 K 。因此可以在相同的內(nèi)存中開(kāi)啟更多的協(xié)程。

3. 由于協(xié)程的本質(zhì)不是多線程而是單線程，所以不需要多線程的鎖機(jī)制。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)線程，也不存在同時(shí)寫(xiě)變量而引起的沖突。在協(xié)程中控制共享資源不需要加鎖，只需要判斷狀態(tài)即可。所以協(xié)程的執(zhí)行效率比多線程高很多，同時(shí)也有效避免了多線程中的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

協(xié)程的適用 & 不適用場(chǎng)景

適用場(chǎng)景：協(xié)程適用于被阻塞的，且需要大量并發(fā)的場(chǎng)景。

不適用場(chǎng)景：協(xié)程不適用于存在大量計(jì)算的場(chǎng)景（因?yàn)閰f(xié)程的本質(zhì)是單線程來(lái)回切換），如果遇到這種情況，還是應(yīng)該使用其他手段去解決。

初探異步 http 框架 httpx

至此我們對(duì) “協(xié)程” 應(yīng)該有了個(gè)大概的了解，但故事說(shuō)到這里，相信有朋友還是滿(mǎn)臉疑問(wèn)：“協(xié)程” 對(duì)于接口測(cè)試有什么幫助呢？不要著急，答案就在下面。

相信用過(guò) Python 做接口測(cè)試的朋友都對(duì) requests 庫(kù)不陌生。requests 中實(shí)現(xiàn)的 http 請(qǐng)求是同步請(qǐng)求，但其實(shí)基于 http 請(qǐng)求 IO 阻塞的特性，非常適合用協(xié)程來(lái)實(shí)現(xiàn) “異步” http 請(qǐng)求從而提升測(cè)試效率。

相信早就有人注意到了這點(diǎn)，于是在 Github 經(jīng)過(guò)了一番探索后，果不其然，最終尋找到了支持協(xié)程 “異步” 調(diào)用 http 的開(kāi)源庫(kù)： httpx

什么是 httpx

httpx 是一個(gè)幾乎繼承了所有 requests 的特性并且支持 “異步” http 請(qǐng)求的開(kāi)源庫(kù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為 httpx 是強(qiáng)化版 requests。

下面大家可以跟著我一起見(jiàn)識(shí)一下 httpx 的強(qiáng)大

安裝

httpx 的安裝非常簡(jiǎn)單，在 Python 3.6 以上的環(huán)境執(zhí)行

pip install httpx

最佳實(shí)踐

俗話說(shuō)得好，效率決定成敗。我分別使用了 httpx 異步 和 同步 的方式對(duì)批量 http 請(qǐng)求進(jìn)行了耗時(shí)比較，來(lái)一起看看結(jié)果吧～

首先來(lái)看看同步 http 請(qǐng)求的耗時(shí)表現(xiàn)：

import asyncioimport httpximport threadingimport time

def sync_main（url， sign）： response = httpx.get（url）.status_code print（f‘sync_main： {threading.current_thread（）}： {sign}： {response}’）

sync_start = time.time（）［sync_main（url=‘http://www.baidu.com’， sign=i） for i in range（200）］sync_end = time.time（）print（sync_end - sync_start）

代碼比較簡(jiǎn)單，可以看到在 sync_main 中則實(shí)現(xiàn)了同步 http 訪問(wèn)百度 200 次。

運(yùn)行后輸出如下（截取了部分關(guān)鍵輸出。。。）：

sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 192： 200sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 193： 200sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 194： 200sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 195： 200sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 196： 200sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 197： 200sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 198： 200sync_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 199： 20016.56578803062439

可以看到在上面的輸出中， 主線程沒(méi)有進(jìn)行切換（因?yàn)楸緛?lái)就是單線程啊喂！）請(qǐng)求按照順序執(zhí)行（因?yàn)槭峭秸?qǐng)求）。

程序運(yùn)行共耗時(shí) 16.6 秒

下面我們?cè)囋?“異步” http 請(qǐng)求：

import asyncioimport httpximport threadingimport time

client = httpx.AsyncClient（）

async def async_main（url， sign）： response = await client.get（url） status_code = response.status_code print（f‘a(chǎn)sync_main： {threading.current_thread（）}： {sign}：{status_code}’）

loop = asyncio.get_event_loop（）tasks = ［async_main（url=‘http://www.baidu.com’， sign=i） for i in range（200）］async_start = time.time（）loop.run_until_complete（asyncio.wait（tasks））async_end = time.time（）loop.close（）print（async_end - async_start）

上述代碼在 async_main 中用 async await 關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)了“異步” http，通過(guò) asyncio （ 異步 io 庫(kù)請(qǐng)求百度首頁(yè) 200 次并打印出了耗時(shí)。

運(yùn)行代碼后可以看到如下輸出（截取了部分關(guān)鍵輸出。。。）

async_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 56： 200async_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 99： 200async_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 67： 200async_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 93： 200async_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 125： 200async_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 193： 200async_main： 《_MainThread（MainThread， started 4471512512）》： 100： 2004.518340110778809

可以看到順序雖然是亂的（56，99，67.。。） （這是因?yàn)槌绦蛟趨f(xié)程間不停切換） 但是主線程并沒(méi)有切換 （協(xié)程本質(zhì)還是單線程 ）。

程序共耗時(shí) 4.5 秒

比起同步請(qǐng)求耗時(shí)的 16.6 秒 縮短了接近 73 %！

俗話說(shuō)得好，一步快，步步快。 在耗時(shí)方面，“異步” http 確實(shí)比同步 http 快了很多。當(dāng)然，“協(xié)程” 不僅僅能在請(qǐng)求效率方面賦能接口測(cè)試， 掌握 “協(xié)程”后，相信小伙伴們的技術(shù)水平也能提升一個(gè)臺(tái)階，從而設(shè)計(jì)出更優(yōu)秀的測(cè)試框架。

編輯：jq