Python aiohttp 使用指南:快速入门教程,2024年最新字节跳动高工面试

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什么是 aiohttp?

aiohttp 是一个基于异步 I/O 的 Web 框架,专注于提供高性能、低开销的异步 Web 服务。它允许我们同时处理大量并发请求,而不会阻塞程序执行。aiohttp 使用 Python 的 async/await 语法来实现异步编程,这使得编写异步代码更加直观和简洁。

异步编程简介

在传统的同步编程中,每个任务都是按照顺序依次执行的。如果一个任务需要等待一些耗时的操作(如网络请求或文件读取),那么整个程序将会被阻塞,导致其他任务无法执行。而异步编程则可以在等待某些任务的同时,继续执行其他任务,从而充分利用系统资源,提高程序的性能。

在 Python 中,我们可以使用 async/await 来声明异步函数和执行异步操作。异步函数将返回一个协程对象,它可以在事件循环中被调度执行。

  1. 协程 (Coroutine): 协程是一种可以暂停执行并在稍后恢复的函数,它允许我们在函数内部进行状态保存。在异步编程中,协程非常有用,因为它们允许我们在等待I/O操作的同时,执行其他任务。
  2. 事件循环 (Event Loop): 事件循环是异步编程的核心,它是一个循环结构,负责不断地监听并处理事件。在 Python 中,可以使用 asyncio 模块提供的事件循环来驱动异步协程的执行。

aiohttp 框架介绍

官方地址

aiohttp 的官方地址是:docs.aiohttp.org/

背景

aiohttp 最初由 Andrew Svetlov 开发,旨在提供一个快速、灵活且易于使用的异步 Web 框架。特点和优势:

  • 异步 Web 服务器:aiohttp 可以作为异步 Web 服务器,处理并发请求,支持 WebSocket 和 HTTP/2 协议。
  • 异步 HTTP 客户端:aiohttp 提供了一个高性能的异步 HTTP 客户端,用于向其他服务器发出异步请求。
  • 轻量级:aiohttp 的设计简单,代码量较少,易于理解和维护。
  • 内置WebSocket支持:aiohttp 内置了对 WebSocket 的支持,可以轻松地实现实时双向通信。
  • 兼容性:aiohttp 兼容 Python 3.5+ 版本,并且可以与其他异步库和框架无缝集成。

怎么使用 aiohttp?

安装 aiohttp

在开始使用 aiohttp 之前,我们需要先安装它。可以使用 pip 进行安装:

pip install aiohttp

实践案例 - 异步 HTTP 服务器

aiohttp 提供了两个主要模块:aiohttp.webaiohttp.client。前者用于构建Web应用程序,后者用于创建异步 HTTP 客户端。

首先,我们来看看aiohttp.web模块,它是我们构建 Web 应用程序的关键。以下是一个简单的异步 HTTP 服务器:

import asyncio
from aiohttp import web

async def handle(request):
    return web.Response(text="Hello, aiohttp!")

app = web.Application()
app.router.add_get('/', handle)

# 手动启动事件循环
async def start_app():
    runner = web.AppRunner(app)
    await runner.setup()
    site = web.TCPSite(runner, 'localhost', 8080)
    await site.start()

if __name__ == "__main__":
    loop = asyncio.get_event_loop()
    try:
        loop.run_until_complete(start_app())
        loop.run_forever()
    except KeyboardInterrupt:
        pass
    finally:
        loop.run_until_complete(loop.shutdown_asyncgens())
        loop.close()


在你的 IDE 编辑器中运行上面的代码,你将会看到 aiohttp 服务器已经在本地运行,并监听在默认端口上。当你在浏览器中打开 http://localhost:8080,将会看到 "Hello, aiohttp!" 的响应。

调试 aiohttp 接口

Apifox = Postman + Swagger + Mock + JMeter,Apifox 支持调试 http(s)、WebSocket、Socket、gRPCDubbo 等协议的接口,在后端人员写完服务接口时,测试阶段可以通过 Apifox 来校验接口的正确性,图形化界面极大的方便了项目的上线效率。

在本文的例子中,就可以通过 Apifox 来测试接口。新建一个项目后,在项目中选择 “调试模式” ,填写请求地址后即可快速发送请求,并获得响应结果,上文的实践案例如图所示:

处理异步请求 - POST 请求示例

下面我们来演示如何处理异步的 POST 请求:

from aiohttp import web

async def handle(request):
    data = await request.post()
    name = data.get('name')
    return web.Response(text=f"Hello, {name}!")

app = web.Application()
app.router.add_post('/', handle)

web.run_app(app)

这个例子中,我们定义了一个 POST 请求的处理函数 handle。当收到 POST 请求时,我们从请求中获取名为 name 的参数,并返回对应的欢迎信息。

处理异步 HTTP 客户端

除了作为异步 Web 服务器,aiohttp 还提供了一个异步 HTTP 客户端,用于向其他服务器发起异步请求。下面是一个简单的例子:

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