你必须要会uvloop！让Python asyncio异步编程性能直逼Go协程性能

我是HullQin，公众号线下聚会游戏的作者（欢迎关注公众号，发送加微信，交个朋友），转发本文前需获得作者HullQin授权。我独立开发了《联机桌游合集》，是个网页，可以很方便的跟朋友联机玩斗地主、五子棋等游戏，不收费没广告。还开发了《Dice Crush》参加Game Jam 2022。喜欢可以关注我 HullQin 噢～我有空了会分享做游戏的相关技术。

背景

最近我在思考后端优化的事情，了解到了uvloop，它是python原生asyncio事件循环的替代品。

先介绍下asyncio

Python从3.4开始，引入了asyncio库，参考PEP-3156。Python从3.5开始，引入了async和await语法，参考PEP-0492。

Python中的用法其实跟javascript中的async和await相似，毕竟脚本语言的规范，基本都是抄来抄去，都愿意把隔壁语言的优秀语法吸纳进来。这对开发者也很爽，更容易学另一门语言了。

Python3.4和3.5算是推动了一场革命，自此，Python异步编程越来越火（基于协程）。

也许你不懂协程，我简单介绍下：

以前我们用Python写爬虫，可能会用requests这个库，requests.get(url)发请求，等到有了结果，代码再继续进行下去。它是顺序的同步的执行。当请求发生时，你只能傻傻的等，不能让代码去做另一件事。除非你新开一个线程去做另一件事。

但是现在，我们有了异步编程。基于内置的事件循环，我们可以达到这样的效果：遇到I/O操作（例如Http请求）时，我们先暂停这段代码（这个任务）的执行，再去看看有没有其它任务可以执行，如果有其它任务可执行，就执行其它任务。如果所有任务都无法执行，就等着，直到有1个任务可执行了，就执行它，直到它运行完毕或者遇到I/O操作，再暂停它，执行其它任务。

注意，Python中的异步编程，是基于事件循环的。今天，我们要聊的就是事件循环。

关于uvloop

uvloop是Python原生事件循环的替代品。提高了性能。

为什么提高了性能

（说法来源于uvloop官方博客）

1. uvloop是基于Cython写的，执行效率更高。
2. uvloop底层基于libuv，而libuv是高性能、跨平台的异步IO库，nodejs的事件循环也是基于libuv的。

Benchmarks

这不是我做的，我只是转发一下uvloop官方测试结果。

分为两种测试：TCP协议和HTTP协议。

TCP

这是用简单的echo服务做的测试，不能代表所有生产环境的情况。

分别用1KiB数据包、10KiB、100KiB做了测试。

可以看到uvloop确实牛逼，性能直逼Go。

HTTP

解释下：官方人员本来想用aiohttp这个Python中最常用的异步http服务库测试的。但是它的http解析器效率太低了，已然成为整个系统的瓶颈，所以他们手动实现了http-parser（起初是为Nginx设计的，所以效率非常高）的Python版本，称之为httptools。

可以看到，asyncio原生事件循环和uvloop，对aiohttp没有性能提升！（看完后，我想：以后不敢用aiohttp了）

而把http解析器这个瓶颈解决掉后，asyncio原生事件循环和uvloop性能都明显提升，但uvloop明显更牛逼，在10KiB和100KiB场景下，性能超越了Go。

uvloop有缺点吗

有，不支持Windows。

怎么使用uvloop

安装

pip install uvloop

引入

import asyncio
import uvloop
asyncio.set_event_loop_policy(uvloop.EventLoopPolicy())

其它async代码不变，你就享受到了更快的事件循环！

感受

如果一味追求性能，还是直接用Go吧。

但是uvloop确实给Python开发者提供了更强的性能，对于Python开发者很爽。但是也要注意，有没有其它性能瓶颈，例如跟aiohttp结合使用时，瓶颈可能在于http解析。

参考博客：uvloop: Blazing fast Python networking

写在最后

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