IO多路复用(I/O Multiplexing)和Python的协程库asyncio有着密切的关系,因为它们都是用来处理并发操作的,但方式和层次有所不同。

IO多路复用

IO多路复用是一种操作系统的功能,允许一个程序通过一个单独的线程来同时监视多个文件描述符(如网络连接、文件、管道等)的IO事件(如读、写、异常等)。常见的IO多路复用机制包括:

  • select()
  • poll()
  • epoll()(Linux特有)
  • kqueue()(BSD和macOS特有)

通过IO多路复用,程序可以在不使用多线程或多进程的情况下,高效地处理大量IO操作。这在网络服务器或客户端程序中非常常见。

Python的asyncio

asyncio是Python中的一个库,提供了对异步IO、事件循环协程(coroutines)任务(tasks)的支持。asyncio使用了IO多路复用机制来实现高效的异步IO操作。

关系和实现

在asyncio中,事件循环(Event Loop)是核心组件。它负责管理和调度协程,并使用IO多路复用来等待IO事件。常见的实现是通过select模块(在Unix和Windows上)或selectors模块(提供了更高级的接口,能够根据操作系统自动选择最佳的IO多路复用机制)。

例如,当一个协程使用await来等待一个网络请求完成时,事件循环会使用IO多路复用来监视这个请求的进展。当数据准备好读取或写入时,事件循环会唤醒相应的协程继续执行。

asyncio 是 Python 的一个标准库,用于编写并发代码,主要使用 asyncawait 语法。它为网络 I/O
和进程间通信(IPC)提供了高效的异步接口。asyncio
通过事件循环机制实现了这些功能,事件循环本质上是 I/O 多路复用的实现,它能够管理多个 I/O 事件的并发执行,而不会阻塞程序的运行。