Python整个底层的逻辑还是比较的复杂的,内容也是比较的多,那么,Python如何进行异步处理操作呢?通俗来说,就是怎么同步发送日志到远程服务器?下面就一步一步的给大家解答,请仔细阅读哦。
背景
在Python中使用日志最常用的方式就是在控制台和文件中输出日志了,logging模块也很好的提供的相应的类,使用起来也非常方便,但是有时我们可能会有一些需求,如还需要将日志发送到远端,或者直接写入数据库,这种需求该如何实现呢?
StreamHandler和FileHandler
首先我们先来写一套简单输出到cmd和文件中的代码:
#-*-coding:utf-8-*- """ ------------------------------------------------- File Name:loger Description: Author:yangyanxing date:2020/9/23 ------------------------------------------------- """ import logging import sys import os #初始化logger logger=logging.getLogger("yyx") logger.setLevel(logging.DEBUG) #设置日志格式 fmt=logging.Formatter('[%(asctime)s][%(levelname)s]%(message)s','%Y-%m-%d %H:%M:%S') #添加cmd handler cmd_handler=logging.StreamHandler(sys.stdout) cmd_handler.setLevel(logging.DEBUG) cmd_handler.setFormatter(fmt) #添加文件的handler logpath=os.path.join(os.getcwd(),'debug.log') file_handler=logging.FileHandler(logpath) file_handler.setLevel(logging.DEBUG) file_handler.setFormatter(fmt) #将cmd和file handler添加到logger中 logger.addHandler(cmd_handler) logger.addHandler(file_handler) logger.debug("今天天气不错")
先初始化一个logger,并且设置它的日志级别是DEBUG,然后添初始化了cmd_handler和file_handler,最后将它们添加到logger中,运行脚本,会在cmd中打印出
[2020-09-23 10:45:56][DEBUG]今天天气不错且会写入到当前目录下的debug.log文件中
添加HTTPHandler
如果想要在记录时将日志发送到远程服务器上,可以添加一个HTTPHandler,在python标准库logging.handler中,已经为我们定义好了很多handler,有些我们可以直接用,本地使用tornado写一个接收日志的接口,将接收到的参数全都打印出来
#添加一个httphandler import logging.handlers http_handler=logging.handlers.HTTPHandler(r"127.0.0.1:1987",'/api/log/get') http_handler.setLevel(logging.DEBUG) http_handler.setFormatter(fmt) logger.addHandler(http_handler) logger.debug("今天天气不错") 结果在服务端我们收到了很多信息 { 'name':[b'yyx'], 'msg':[b 'xe4xbbx8axe5xa4xa9xe5xa4xa9xe6xb0x94xe4xb8x8dxe9x94x99'], 'args':[b'()'], 'levelname':[b'DEBUG'], 'levelno':[b'10'], 'pathname':[b'I:/workplace/yangyanxing/test/loger.py'], 'filename':[b'loger.py'], 'module':[b'loger'], 'exc_info':[b'None'], 'exc_text':[b'None'], 'stack_info':[b'None'], 'lineno':[b'41'], 'funcName':[b'<module>'], 'created':[b'1600831054.8881223'], 'msecs':[b'888.1223201751709'], 'relativeCreated':[b'22.99976348876953'], 'thread':[b'14876'], 'threadName':[b'MainThread'], 'processName':[b'MainProcess'], 'process':[b'8648'], 'message':[b 'xe4xbbx8axe5xa4xa9xe5xa4xa9xe6xb0x94xe4xb8x8dxe9x94x99'], 'asctime':[b'2020-09-23 11:17:34'] }
可以说是信息非常之多,但是却并不是我们想要的样子,我们只是想要类似于
[2020-09-23 10:45:56][DEBUG]今天天气不错这样的日志
logging.handlers.HTTPHandler只是简单的将日志所有信息发送给服务端,至于服务端要怎么组织内容是由服务端来完成.所以我们可以有两种方法,一种是改服务端代码,根据传过来的日志信息重新组织一下日志内容,第二种是我们重新写一个类,让它在发送的时候将重新格式化日志内容发送到服务端。
我们采用第二种方法,因为这种方法比较灵活,服务端只是用于记录,发送什么内容应该是由客户端来决定。
我们需要重新定义一个类,我们可以参考logging.handlers.HTTPHandler这个类,重新写一个httpHandler类
每个日志类都需要重写emit方法,记录日志时真正要执行是也就是这个emit方法:
class CustomHandler(logging.Handler): def __init__(self,host,uri,method="POST"): logging.Handler.__init__(self) self.url="%s/%s"%(host,uri) method=method.upper() if method not in["GET","POST"]: raise ValueError("method must be GET or POST") self.method=method def emit(self,record): ''' 重写emit方法,这里主要是为了把初始化时的baseParam添加进来 :param record: :return: ''' msg=self.format(record) if self.method=="GET": if(self.url.find("?")>=0): sep='&' else: sep='?' url=self.url+"%c%s"%(sep,urllib.parse.urlencode({"log": msg})) requests.get(url,timeout=1) else: headers={ "Content-type":"application/x-www-form-urlencoded", "Content-length":str(len(msg)) } requests.post(self.url,data={'log':msg},headers=headers, timeout=1)
上面代码中有一行定义发送的参数msg=self.format(record)这行代码表示,将会根据日志对象设置的格式返回对应的内容。
之后再将内容通过requests库进行发送,无论使用get还是post方式,服务端都可以正常的接收到日志
{'log':[b'[2020-09-23 11:39:45][DEBUG] xe4xbbx8axe5xa4xa9xe5xa4xa9xe6xb0x94xe4xb8x8dxe9x94x99']}
将bytes类型转一下就得到了:
[2020-09-23 11:43:50][DEBUG]今天天气不错
异步的发送远程日志
现在我们考虑一个问题,当日志发送到远程服务器过程中,如果远程服务器处理的很慢,会耗费一定的时间,那么这时记录日志就会都变慢修改服务器日志处理类,让其停顿5秒钟,模拟长时间的处理流程
async def post(self): print(self.getParam('log')) await asyncio.sleep(5) self.write({"msg":'ok'})
此时我们再打印上面的日志:
logger.debug("今天天气不错") logger.debug("是风和日丽的")
得到的输出为:
[2020-09-23 11:47:33][DEBUG]今天天气不错
[2020-09-23 11:47:38][DEBUG]是风和日丽的
我们注意到,它们的时间间隔也是5秒。
那么现在问题来了,原本只是一个记录日志,现在却成了拖累整个脚本的累赘,所以我们需要异步的来处理远程写日志。
1使用多线程处理
首先想的是应该是用多线程来执行发送日志方法;
def emit(self,record): msg=self.format(record) if self.method=="GET": if(self.url.find("?")>=0): sep='&' else: sep='?' url=self.url+"%c%s"%(sep,urllib.parse.urlencode({"log":msg})) t=threading.Thread(target=requests.get,args=(url,)) t.start() else: headers={ "Content-type":"application/x-www-form-urlencoded", "Content-length":str(len(msg)) } t=threading.Thread(target=requests.post,args=(self.url,),kwargs= {"data":{'log':msg},
这种方法是可以达到不阻塞主目的,但是每打印一条日志就需要开启一个线程,也是挺浪费资源的。我们也可以使用线程池来处理
2使用线程池处理
python的concurrent.futures中有ThreadPoolExecutor,ProcessPoolExecutor类,是线程池和进程池,就是在初始化的时候先定义几个线程,之后让这些线程来处理相应的函数,这样不用每次都需要新创建线程
线程池的基本使用:
exector=ThreadPoolExecutor(max_workers=1)#初始化一个线程池,只有一个线程 exector.submit(fn,args,kwargs)#将函数submit到线程池中
如果线程池中有n个线程,当提交的task数量大于n时,则多余的task将放到队列中。
再次修改上面的emit函数
exector=ThreadPoolExecutor(max_workers=1) def emit(self,record): msg=self.format(record) timeout=aiohttp.ClientTimeout(total=6) if self.method=="GET": if(self.url.find("?")>=0): sep='&' else: sep='?' url=self.url+"%c%s"%(sep,urllib.parse.urlencode({"log":msg})) exector.submit(requests.get,url,timeout=6) else: headers={ "Content-type":"application/x-www-form-urlencoded", "Content-length":str(len(msg)) } exector.submit(requests.post,self.url,data={'log':msg}, headers=headers,timeout=6)
这里为什么要只初始化一个只有一个线程的线程池?因为这样的话可以保证先进队列里的日志会先被发送,如果池子中有多个线程,则不一定保证顺序了。
3使用异步aiohttp库来发送请求
上面的CustomHandler类中的emit方法使用的是requests.post来发送日志,这个requests本身是阻塞运行的,也正上由于它的存在,才使得脚本卡了很长时间,所们我们可以将阻塞运行的requests库替换为异步的aiohttp来执行get和post方法,重写一个CustomHandler中的emit方法
class CustomHandler(logging.Handler): def __init__(self,host,uri,method="POST"): logging.Handler.__init__(self) self.url="%s/%s"%(host,uri) method=method.upper() if method not in["GET","POST"]: raise ValueError("method must be GET or POST") self.method=method async def emit(self,record): msg=self.format(record) timeout=aiohttp.ClientTimeout(total=6) if self.method=="GET": if(self.url.find("?")>=0): sep='&' else: sep='?' url=self.url+"%c%s"%(sep,urllib.parse.urlencode({"log": msg})) async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout)as session: async with session.get(self.url)as resp: print(await resp.text()) else: headers={ "Content-type":"application/x-www-form-urlencoded", "Content-length":str(len(msg)) } async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout,headers=headers) as session: async with session.post(self.url,data={'log':msg})as resp: print(await resp.text())
这时代码执行崩溃了:
C:Python37liblogging__init__.py:894:RuntimeWarning:coroutine 'CustomHandler.emit'was never awaited self.emit(record) RuntimeWarning:Enable tracemalloc to get the object allocation traceback
服务端也没有收到发送日志的请求。
究其原因是由于emit方法中使用async with session.post函数,它需要在一个使用async修饰的函数里执行,所以修改emit函数,使用async来修饰,这里emit函数变成了异步的函数,返回的是一个coroutine对象,要想执行coroutine对象,需要使用await,但是脚本里却没有在哪里调用await emit(),所以崩溃信息中显示coroutine'CustomHandler.emit'was never awaited。
既然emit方法返回的是一个coroutine对象,那么我们将它放一个loop中执行
async def main(): await logger.debug("今天天气不错") await logger.debug("是风和日丽的") loop=asyncio.get_event_loop() loop.run_until_complete(main())
执行依然报错:
raise TypeError('An asyncio.Future,a coroutine or an awaitable is'
意思是需要的是一个coroutine,但是传进来的对象不是。
这似乎就没有办法了,想要使用异步库来发送,但是却没有可以调用await的地方。
解决办法是有的,我们使用asyncio.get_event_loop()获取一个事件循环对象,我们可以在这个对象上注册很多协程对象,这样当执行事件循环的时候,就是去执行注册在该事件循环上的协程,
我们通过一个小例子来看一下:
import asyncio async def test(n): while n>0: await asyncio.sleep(1) print("test{}".format(n)) n-=1 return n async def test2(n): while n>0: await asyncio.sleep(1) print("test2{}".format(n)) n-=1 def stoploop(task): print("执行结束,task n is{}".format(task.result())) loop.stop() loop=asyncio.get_event_loop() task=loop.create_task(test(5)) task2=loop.create_task(test2(3)) task.add_done_callback(stoploop) task2=loop.create_task(test2(3)) loop.run_forever()
我们使用loop=asyncio.get_event_loop()创建了一个事件循环对象loop,并且在loop上创建了两个task,并且给task1添加了一个回调函数,在task1它执行结束以后,将loop停掉。
注意看上面的代码,我们并没有在某处使用await来执行协程,而是通过将协程注册到某个事件循环对象上,然后调用该循环的run_forever()函数,从而使该循环上的协程对象得以正常的执行。
上面得到的输出为:
test 5
test2 3
test 4
test2 2
test 3
test2 1
test 2
test 1
执行结束,task n is 0
可以看到,使用事件循环对象创建的task,在该循环执行run_forever()以后就可以执行了如果不执行loop.run_forever()函数,则注册在它上面的协程也不会执行
loop=asyncio.get_event_loop() task=loop.create_task(test(5)) task.add_done_callback(stoploop) task2=loop.create_task(test2(3)) time.sleep(5) #loop.run_forever()
上面的代码将loop.run_forever()注释掉,换成time.sleep(5)停5秒,这时脚本不会有任何输出,在停了5秒以后就中止了,
回到之前的日志发送远程服务器的代码,我们可以使用aiohttp封装一个发送数据的函数,然后在emit中将这个函数注册到全局的事件循环对象loop中,最后再执行loop.run_forever()
loop=asyncio.get_event_loop() class CustomHandler(logging.Handler): def __init__(self,host,uri,method="POST"): logging.Handler.__init__(self) self.url="%s/%s"%(host,uri) method=method.upper() if method not in["GET","POST"]: raise ValueError("method must be GET or POST") self.method=method #使用aiohttp封装发送数据函数 async def submit(self,data): timeout=aiohttp.ClientTimeout(total=6) if self.method=="GET": if self.url.find("?")>=0: sep='&' else: sep='?' url=self.url+"%c%s"%(sep,urllib.parse.urlencode({"log": data})) async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout)as session: async with session.get(url)as resp: print(await resp.text()) else: headers={ "Content-type":"application/x-www-form-urlencoded", } async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout,headers=headers) as session: async with session.post(self.url,data={'log':data})as resp: print(await resp.text()) return True def emit(self,record): msg=self.format(record) loop.create_task(self.submit(msg)) #添加一个httphandler http_handler=CustomHandler(r"http://127.0.0.1:1987",'api/log/get') http_handler.setLevel(logging.DEBUG) http_handler.setFormatter(fmt) logger.addHandler(http_handler) logger.debug("今天天气不错") logger.debug("是风和日丽的") loop.run_forever()
这时脚本就可以正常的异步执行了:
loop.create_task(self.submit(msg))也可以使用
asyncio.ensure_future(self.submit(msg),loop=loop)来代替,目的都是将协程对象注册到事件循环中。
但这种方式有一点要注意,loop.run_forever()将会一直阻塞,所以需要有个地方调用loop.stop()方法.可以注册到某个task的回调中。
综上所述,文章就给大家介绍到这里了,希望可以给带来更多帮助。
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