Python整個底層的邏輯還是比較的復雜的，內容也是比較的多，那么，Python如何進行異步處理操作呢？通俗來說，就是怎么同步發送日志到遠程服務器？下面就一步一步的給大家解答，請仔細閱讀哦。

　　背景

　　在Python中使用日志最常用的方式就是在控制臺和文件中輸出日志了,logging模塊也很好的提供的相應的類,使用起來也非常方便,但是有時我們可能會有一些需求,如還需要將日志發送到遠端,或者直接寫入數據庫,這種需求該如何實現呢?

　　StreamHandler和FileHandler

　　首先我們先來寫一套簡單輸出到cmd和文件中的代碼：

　　#-*-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)
　　#設置日志格式
　　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)
　　#將cmd和file handler添加到logger中
　　logger.addHandler(cmd_handler)
　　logger.addHandler(file_handler)
　　logger.debug("今天天氣不錯")

　　先初始化一個logger,并且設置它的日志級別是DEBUG,然后添初始化了cmd_handler和file_handler,最后將它們添加到logger中,運行腳本,會在cmd中打印出

　　[2020-09-23 10:45:56][DEBUG]今天天氣不錯且會寫入到當前目錄下的debug.log文件中

　　添加HTTPHandler

　　如果想要在記錄時將日志發送到遠程服務器上,可以添加一個HTTPHandler,在python標準庫logging.handler中,已經為我們定義好了很多handler,有些我們可以直接用,本地使用tornado寫一個接收日志的接口,將接收到的參數全都打印出來

　　#添加一個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("今天天氣不錯")
　　結果在服務端我們收到了很多信息
　　{
　　'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']
　　}

　　可以說是信息非常之多,但是卻并不是我們想要的樣子,我們只是想要類似于

　　[2020-09-23 10:45:56][DEBUG]今天天氣不錯這樣的日志

　　logging.handlers.HTTPHandler只是簡單的將日志所有信息發送給服務端,至于服務端要怎么組織內容是由服務端來完成.所以我們可以有兩種方法,一種是改服務端代碼,根據傳過來的日志信息重新組織一下日志內容,第二種是我們重新寫一個類,讓它在發送的時候將重新格式化日志內容發送到服務端。

　　我們采用第二種方法,因為這種方法比較靈活，服務端只是用于記錄，發送什么內容應該是由客戶端來決定。

　　我們需要重新定義一個類,我們可以參考logging.handlers.HTTPHandler這個類,重新寫一個httpHandler類

　　每個日志類都需要重寫emit方法,記錄日志時真正要執行是也就是這個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):
　　'''
　　重寫emit方法，這里主要是為了把初始化時的baseParam添加進來
　　: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)

　　上面代碼中有一行定義發送的參數msg=self.format(record)這行代碼表示,將會根據日志對象設置的格式返回對應的內容。

　　之后再將內容通過requests庫進行發送,無論使用get還是post方式,服務端都可以正常的接收到日志

　　{'log':[b'[2020-09-23 11:39:45][DEBUG]
　　xe4xbbx8axe5xa4xa9xe5xa4xa9xe6xb0x94xe4xb8x8dxe9x94x99']}

　　將bytes類型轉一下就得到了:

　　[2020-09-23 11:43:50][DEBUG]今天天氣不錯

　　異步的發送遠程日志

　　現在我們考慮一個問題,當日志發送到遠程服務器過程中,如果遠程服務器處理的很慢,會耗費一定的時間,那么這時記錄日志就會都變慢修改服務器日志處理類,讓其停頓5秒鐘,模擬長時間的處理流程

　　async def post(self):
　　print(self.getParam('log'))
　　await asyncio.sleep(5)
　　self.write({"msg":'ok'})

　　此時我們再打印上面的日志：

　　logger.debug("今天天氣不錯")
　　logger.debug("是風和日麗的")

　　得到的輸出為：

　　[2020-09-23 11:47:33][DEBUG]今天天氣不錯

　　[2020-09-23 11:47:38][DEBUG]是風和日麗的

　　我們注意到,它們的時間間隔也是5秒。

　　那么現在問題來了，原本只是一個記錄日志，現在卻成了拖累整個腳本的累贅，所以我們需要異步的來處理遠程寫日志。

　　1使用多線程處理

　　首先想的是應該是用多線程來執行發送日志方法;

　　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},

　　這種方法是可以達到不阻塞主目的,但是每打印一條日志就需要開啟一個線程,也是挺浪費資源的。我們也可以使用線程池來處理

　　2使用線程池處理

　　python的concurrent.futures中有ThreadPoolExecutor,ProcessPoolExecutor類,是線程池和進程池,就是在初始化的時候先定義幾個線程,之后讓這些線程來處理相應的函數,這樣不用每次都需要新創建線程

　　線程池的基本使用:

　　exector=ThreadPoolExecutor(max_workers=1)#初始化一個線程池,只有一個線程
　　exector.submit(fn,args,kwargs)#將函數submit到線程池中

　　如果線程池中有n個線程,當提交的task數量大于n時,則多余的task將放到隊列中。

　　再次修改上面的emit函數

　　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)

　　這里為什么要只初始化一個只有一個線程的線程池?因為這樣的話可以保證先進隊列里的日志會先被發送,如果池子中有多個線程,則不一定保證順序了。

　　3使用異步aiohttp庫來發送請求

　　上面的CustomHandler類中的emit方法使用的是requests.post來發送日志,這個requests本身是阻塞運行的,也正上由于它的存在,才使得腳本卡了很長時間,所們我們可以將阻塞運行的requests庫替換為異步的aiohttp來執行get和post方法,重寫一個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())

　　這時代碼執行崩潰了:

　　C:Python37liblogging__init__.py:894:RuntimeWarning:coroutine
　　'CustomHandler.emit'was never awaited
　　self.emit(record)
　　RuntimeWarning:Enable tracemalloc to get the object allocation traceback

　　服務端也沒有收到發送日志的請求。

　　究其原因是由于emit方法中使用async with session.post函數,它需要在一個使用async修飾的函數里執行,所以修改emit函數,使用async來修飾,這里emit函數變成了異步的函數,返回的是一個coroutine對象,要想執行coroutine對象,需要使用await,但是腳本里卻沒有在哪里調用await emit(),所以崩潰信息中顯示coroutine'CustomHandler.emit'was never awaited。

　　既然emit方法返回的是一個coroutine對象,那么我們將它放一個loop中執行

　　async def main():
　　await logger.debug("今天天氣不錯")
　　await logger.debug("是風和日麗的")
　　loop=asyncio.get_event_loop()
　　loop.run_until_complete(main())

　　執行依然報錯:

　　raise TypeError('An asyncio.Future,a coroutine or an awaitable is'

　　意思是需要的是一個coroutine,但是傳進來的對象不是。

　　這似乎就沒有辦法了，想要使用異步庫來發送，但是卻沒有可以調用await的地方。

　　解決辦法是有的,我們使用asyncio.get_event_loop()獲取一個事件循環對象,我們可以在這個對象上注冊很多協程對象,這樣當執行事件循環的時候,就是去執行注冊在該事件循環上的協程,

　　我們通過一個小例子來看一下:

　　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("執行結束,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()

　　我們使用loop=asyncio.get_event_loop()創建了一個事件循環對象loop,并且在loop上創建了兩個task,并且給task1添加了一個回調函數,在task1它執行結束以后,將loop停掉。

　　注意看上面的代碼,我們并沒有在某處使用await來執行協程,而是通過將協程注冊到某個事件循環對象上,然后調用該循環的run_forever()函數,從而使該循環上的協程對象得以正常的執行。

　　上面得到的輸出為:

　　test 5

　　test2 3

　　test 4

　　test2 2

　　test 3

　　test2 1

　　test 2

　　test 1

　　執行結束,task n is 0

　　可以看到,使用事件循環對象創建的task,在該循環執行run_forever()以后就可以執行了如果不執行loop.run_forever()函數,則注冊在它上面的協程也不會執行

　　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()

　　上面的代碼將loop.run_forever()注釋掉,換成time.sleep(5)停5秒,這時腳本不會有任何輸出,在停了5秒以后就中止了，

　　回到之前的日志發送遠程服務器的代碼,我們可以使用aiohttp封裝一個發送數據的函數,然后在emit中將這個函數注冊到全局的事件循環對象loop中,最后再執行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封裝發送數據函數
　　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))
　　#添加一個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("今天天氣不錯")
　　logger.debug("是風和日麗的")
　　loop.run_forever()

　　這時腳本就可以正常的異步執行了:

　　loop.create_task(self.submit(msg))也可以使用

　　asyncio.ensure_future(self.submit(msg),loop=loop)來代替,目的都是將協程對象注冊到事件循環中。

　　但這種方式有一點要注意,loop.run_forever()將會一直阻塞,所以需要有個地方調用loop.stop()方法.可以注冊到某個task的回調中。

　　綜上所述，文章就給大家介紹到這里了，希望可以給帶來更多幫助。