创新互联Tornado教程：Tornado基于生成器的协程

tornado.gen 实现了基于生成器的协程。

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注意：

本模块中的“装饰器和生成器”方法是 python 3.5 中引入的原生协程（使用 async def 和 await）的先驱。不需要与旧版本 Python 兼容的应用程序应该使用本机协程。该模块的某些部分仍然适用于原生协程，特别是 multi、sleep、WaitIterator和 with_timeout。其中一些函数在 asyncio模块中有对应的函数，它们也可以使用，尽管这两个函数不一定是 100% 兼容的。

与链接回调相比，协程提供了一种在异步环境中工作的更简单的方法。使用协程的代码在技术上是异步的，但它被编写为单个生成器，而不是单独函数的集合。

例如，这是一个基于协程的处理程序：

class GenAsyncHandler(RequestHandler):
    @gen.coroutine
    def get(self):
        http_client = AsyncHTTPClient()
        response = yield http_client.fetch("http://example.com")
        do_something_with_response(response)
        self.render("template.html")

Tornado 中的异步函数返回一个 Awaitable或 Future；产生这个对象会返回它的结果。

您还可以产出其他可缩性对象的列表或字典，它们将同时启动并并行运行；全部完成后将返回结果列表或字典：

@gen.coroutine
def get(self):
    http_client = AsyncHTTPClient()
    response1, response2 = yield [http_client.fetch(url1),
                                  http_client.fetch(url2)]
    response_dict = yield dict(response3=http_client.fetch(url3),
                               response4=http_client.fetch(url4))
    response3 = response_dict['response3']
    response4 = response_dict['response4']

如果导入了 tornado.platform.twisted，也可以生成 Twisted的 Deferred对象。

在 3.2 版更改：添加了字典支持。

在 4.1 版更改: 添加了对通过 singledispatch生成 asyncio Futures 和 Twisted Deferreds 的支持。

装饰器

tornado.gen.coroutine(func: Union[Callable[[...], Generator[Any, Any, _T]], Callable[[...], _T]]) → Callable[[...], Future[_T]]

异步生成器的装饰器。

为了与旧版本的 Python 兼容，协程也可以通过引发特殊异常 Return(value) 来“return”。

带有这个装饰器的函数返回一个 Future。

当协程内部发生异常时，异常信息将存储在 Future对象中。您必须检查 Future对象的结果，否则您的代码可能不会注意到异常。这意味着如果从另一个协程调用时产生函数，使用 IOLoop.run_sync 之类的东西进行顶级调用，或者将 Future传递给 IOLoop.add_future。

在 6.0 版更改: callback参数已删除。请改用返回的可等待对象。

exception tornado.gen.Return(value: Any = None)

从协程返回值的特殊异常。

如果引发此异常，则将其 value参数用作协程的结果：

@gen.coroutine
def fetch_json(url):
    response = yield AsyncHTTPClient().fetch(url)
    raise gen.Return(json_decode(response.body))

在 Python 3.3 中，不再需要这个异常：return语句可以直接用于返回一个值（以前 yield和 return不能在同一个函数中组合使用）。

与 return语句类比， value参数是可选的，但从来没有必要引发 gen.Return()。 return语句可以不带参数使用。

实用功能

tornado.gen.with_timeout(timeout: Union[float, datetime.timedelta], future: Yieldable, quiet_exceptions: Union[Type[Exception], Tuple[Type[Exception], ...]] = ())

在timeout中包装 Future（或其他可产生的对象）。

如果输入future在timeout之前未完成，则引发 tornado.util.TimeoutError，这可以以 IOLoop.add_timeout允许的任何形式指定（即 datetime.timedelta 或相对于 IOLoop.time 的绝对时间）

如果包装的 Future在超时后失败，则将记录异常，除非它是 quiet_exceptions 中包含的类型（可能是异常类型或类型序列）或 asyncio.CancelledError。

当timeout到期时，包装的 Future不会被取消，允许它被重用。 asyncio.wait_for 与此函数类似，但它会在timeout时取消包装的 Future。

在 4.1 版更改: 添加了 quiet_exceptions 参数和未处理异常的日志记录。

在 4.4 版更改: 添加了对 Future 以外的可缩性对象的支持。

在 6.0.3 版更改: asyncio.CancelledError 现在总是被认为是“quiet”。

tornado.gen.sleep(duration: float) → Future[None]

返回在给定秒数后解析的 Future。

当在协程中与 yield一起使用时，这是 time.sleep 的非阻塞模拟（不应在协程中使用，因为它是阻塞的）：

yield gen.sleep(0.5)

请注意，单独调用此函数不会执行任何操作；你必须等待它返回的 Future（通常是通过yielding it）。

class tornado.gen.WaitIterator(*args, **kwargs)

提供一个迭代器以在等待对象完成时产生结果。

产生一组像这样的等待对象：

results = yield [awaitable1, awaitable2]

暂停协程，直到 awaitable1和 awaitable2都返回，然后使用两个 awaitables的结果重新启动协程。如果任一 awaitable引发异常，则表达式将引发该异常并且所有结果都将丢失。

如果你需要尽快得到每个 awaitable的结果，或者如果你需要一些 awaitable的结果，即使是其他的产生错误，你可以使用 WaitIterator：

wait_iterator = gen.WaitIterator(awaitable1, awaitable2)
while not wait_iterator.done():
    try:
        result = yield wait_iterator.next()
    except Exception as e:
        print("Error {} from {}".format(e, wait_iterator.current_future))
    else:
        print("Result {} received from {} at {}".format(
            result, wait_iterator.current_future,
            wait_iterator.current_index))

因为结果一旦可用就会返回，迭代器的输出与输入参数的顺序不同。如果您需要知道哪个 future产生了当前结果，您可以使用属性 WaitIterator.current_future 或 WaitIterator.current_index 从输入列表中获取 awaitable的索引。（如果在 WaitIterator的构造中使用了关键字参数，current_index将使用相应的关键字）。

在 Python 3.5 上，WaitIterator实现了异步迭代器协议，因此它可以与 async for 语句一起使用（请注意，在此版本中，如果任何值引发异常，整个迭代都会中止，而前面的示例可以继续过去个别错误）：

async for result in gen.WaitIterator(future1, future2):
    print("Result {} received from {} at {}".format(
        result, wait_iterator.current_future,
        wait_iterator.current_index))

done() → bool

如果此迭代器没有更多结果，则返回 True。

next() → _asyncio.Future

返回将产生下一个可用结果的 Future。

请注意，此 Future与任何输入都不是同一个对象。

tornado.gen.multi(Union[List[Yieldable], Dict[Any, Yieldable]], quiet_exceptions: Union[Type[Exception], Tuple[Type[Exception], ...]] = ())

并行运行多个异步操作。

children可以是一个列表，也可以是一个字典，其值是可产生的对象。multi() 返回一个新的 yieldable对象，该对象解析为包含其结果的并行结构。如果 children是一个列表，则结果是一个相同顺序的结果列表；如果是字典，则结果是具有相同键的字典。

也就是说，results = yield multi(list_of_futures) 等价于：

results = []
for future in list_of_futures:
    results.append(yield future)

如果任何children引发异常， multi() 将引发第一个异常。所有其他人都将被记录，除非它们属于 quiet_exceptions 参数中包含的类型。

在基于 yield 的协程中，通常不需要直接调用此函数，因为协程运行程序会在产生列表或字典时自动执行此操作。但是，在基于 await的协程中是必需的，或者传递 quiet_exceptions 参数。

由于历史原因，此函数在名称 multi() 和 Multi() 下可用。

取消 multi() 返回的 Future不会取消其子级。 asyncio.gather 类似于 multi()，但它确实取消了它的children。

在 4.2 版更改: 如果多个 yieldable失败，将记录第一个之后的任何异常（引发）。添加了 quiet_exceptions参数以抑制所选异常类型的此日志记录。

在 4.3 版更改: 用统一的函数 multi替换了类 Multi和函数 multi_future。添加了对 YieldPoint和 Future以外的支持。

tornado.gen.multi_future(Union[List[Yieldable], Dict[Any, Yieldable]], quiet_exceptions: Union[Type[Exception], Tuple[Type[Exception], ...]] = ())

并行等待多个异步future。

从 Tornado 6.0 开始，这个功能和 multi完全一样。

4.0 版中的新功能。

在 4.2 版更改: 如果多个 Futures失败，将记录第一个（引发）之后的任何异常。添加了 quiet_exceptions参数以抑制所选异常类型的此日志记录。

4.3 版后已弃用：改用 multi。

tornado.gen.convert_yielded(yielded: Union[None, Awaitable[T_co], List[Awaitable[T_co]], Dict[Any, Awaitable[T_co]], concurrent.futures._base.Future]) → _asyncio.Future

将产生的对象转换为 Future。

默认实现接受列表、字典和Futures。这具有启动任何没有自己启动的协程的副作用，类似于 asyncio.ensure_future。

如果可以使用 singledispatch库，则可以扩展此功能以支持其他类型。例如：

@convert_yielded.register(asyncio.Future)
def _(asyncio_future):
    return tornado.platform.asyncio.to_tornado_future(asyncio_future)

tornado.gen.maybe_future(x: Any) → _asyncio.Future

将 x 转换为 Future。

如果 x 已经是 Future，则简单地返回它；否则它会被包裹在一个新的 Future 中。当您不知道 f() 是否返回 Future 时，这适合用作 result = yield gen.maybe_future(f()) 。

4.3 版后已弃用：此函数仅处理 Futures，而不处理其他可生成对象。不是 may_future，而是检查您期望的非future结果类型（通常只是 None），并产生任何未知的结果。

tornado.gen.is_coroutine_function(func: Any) → bool

返回 func 是否为协程函数，即用coroutine包裹的函数。

tornado.gen.moment

一个特殊的对象，可以让 IOLoop 运行一次迭代。

这在正常使用中是不需要的，但它对长时间运行的协程很有帮助，这些协程可能会产生立即准备好的 Futures。

用法：yield gen.moment

在原生协程中，yield gen.moment 等同于 await asyncio.sleep(0)。

4.0 版中的新功能。

4.5 版后已弃用：yield None（或没有参数的 yield）现在等同于 yield gen.moment。

当前名称：创新互联Tornado教程：Tornado基于生成器的协程
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