คู่มือครอบคลุมเกี่ยวกับ asyncio ของ Python ได้จุดประกายการอฏิปรายในหมู่นักพัฒนาเกี่ยวกับความท้าทายด้านประสิทธิภาพของเฟรมเวิร์กและรูปแบบการใช้งานที่เหมาะสม แหล่งข้อมูลเพื่อการศึกษานี้มีเป้าหมายเพื่อเติมเต็มช่องว่างในเอกสารอย่างเป็นทางการโดยการให้แบบจำลองทางความคิดที่ชัดเจนขึ้นเกี่ยวกับวิธีการทำงานของ asyncio ภายใน
แนวคิดหลักของ Asyncio ที่ครอบคลุม:
- สถาปัตยกรรม Event loop และการจัดการทรัพยากร
- ฟังก์ชัน Coroutine เทียบกับออบเจ็กต์ Coroutine
- การจัดการ Task และการควบคุมการไหลของโปรแกรม
- การสร้าง awaitable แบบกำหนดเอง
- การเปรียบเทียบกับแนวทาง multiprocessing และ multithreading
ข้อกังวลด้านประสิทธิภาพขึ้นมาเป็นประเด็นหลัก
การอภิปรายของชุมชนได้เปลี่ยนไปสู่ปัญหาประสิทธิภาพในโลกจริงที่ส่งผลกระทบต่อการใช้งาน asyncio อย่างรวดเร็ว นักพัฒนาได้เน้นย้ำว่าการทำลายประสิทธิภาพของ asyncio โดยไม่ตั้งใจนั้นง่ายเพียงใด โดยเฉพาะในเว็บเฟรมเวิร์กอย่าง FastAPI ตัวการหลักดูเหมือนจะเป็นการผสมผสานการดำเนินการแบบซิงโครนัสกับโค้ดแบบอะซิงโครนัสโดยไม่มีการพิจารณาที่เหมาะสม
ปัญหาสำคัญประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับ Global Interpreter Lock (GIL) และการประมวลผล JSON เมื่อนักพัฒนาใช้ไลบรารี JSON บางตัวที่ดึง GIL ระหว่างการดำเนินการเข้ารหัสหรือถอดรหัส พวกเขาจะปิดกั้น asyncio จากการปล่อยการควบคุมกลับไปยัง event loop อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้สร้างคอขวดที่ทำลายจุดประสงค์ของการใช้การเขียนโปรแกรมแบบอะซิงโครนัสตั้งแต่แรก
อย่างไรก็ตาม นักพัฒนาไม่ทุกคนเห็นด้วยว่านี่เป็นข้อบกพร่องพื้นฐานของ asyncio เอง บางคนโต้แย้งว่าเหล่านี้เป็นปัญหาของระบบนิเวศ Python ในวงกว้างที่จะส่งผลกระทบต่อการใช้งาน threading เช่นกัน ข้อกังวลที่แท้จริงสำหรับผู้ใช้ asyncio ควรเป็นไลบรารีที่ดำเนินการ input/output แบบซิงโครนัส โดยไม่คำนึงถึงพฤติกรรมของ GIL
ปัญหาประสิทธิภาพ Asyncio ที่พบบ่อย:
- การดำเนินการเข้ารหัส/ถอดรหัส JSON ที่ยึด GIL ไว้
- การผสมผสาน API แบบ synchronous เข้ากับโค้ดแบบ asynchronous
- ไลบรารีที่ทำงาน I/O แบบ synchronous
- ความเข้าใจที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับเวลาที่ควรปล่อยการควบคุมกลับไปยัง event loop
ความท้าทายด้านเอกสารและการเรียนรู้
คู่มือต้นฉบับได้กล่าวถึงความหงุดหงิดที่พบบ่อยในหมู่นักพัฒนา Python - การขาดภาพรวมทางสถาปัตยกรรมที่เชื่อมโยงกันในเอกสารอย่างเป็นทางการของ asyncio แม้ว่าฟังก์ชันแต่ละตัวจะมีเอกสารที่ดี แต่นักพัฒนามักจะมีปัญหาในการเข้าใจภาพใหญ่ของวิธีการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบต่างๆ
แนวทางการศึกษาได้รับการตอบสนองจากชุมชน โดยเฉพาะการใช้การเปรียบเทียบที่เข้าถึงได้เพื่ออธิบายแนวคิดที่ซับซ้อน รูปแบบการเขียนทำให้แนวคิดทางเทคนิคเข้าถึงได้มากขึ้นโดยไม่สูญเสียความแม่นยำหรือความลึก
การถกเถียงปรัชญาการออกแบบ
สมาชิกชุมชนยังได้มีส่วนร่วมในการอภิปรายเกี่ยวกับการตัดสินใจออกแบบพื้นฐานของ asyncio นักพัฒนาบางคนตั้งคำถามเกี่ยวกับทางเลือกการใช้งานบางอย่าง โดยเฉพาะเกี่ยวกับพฤติกรรมของคำสำคัญ await และวิธีการจัดการกับประเภทของวัตถุที่แตกต่างกัน
ผมเข้าใจมาตลอดว่ามันหมายถึงการรอวัตถุแบบอะซิงโครนัส ไม่ใช่ว่าการรอนั้นเองเป็นแบบอะซิงโครนัส
การถกเถียงเชิงปรัชญาเหล่านี้สะท้อนคำถามที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิธีการทำงานของการเขียนโปรแกรมแบบอะซิงโครนัสและแบบจำลองทางความคิดใดที่ให้บริการนักพัฒนาที่พยายามเขียนโค้ดพร้อมกันที่มีประสิทธิภาพได้ดีที่สุด
การอภิปรายที่กำลังดำเนินอยู่เน้นย้ำทั้งพลังและความซับซ้อนของ asyncio ในฐานะโซลูชันการทำงานพร้อมกัน แม้ว่าจะสามารถให้ประโยชน์ด้านประสิทธิภาพที่สำคัญสำหรับแอปพลิเคชันที่ถูกจำกัดด้วย I/O แต่ก็ต้องการการพิจารณาอย่างรอบคอบของสแต็กเทคโนโลยีทั้งหมดเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไปที่สามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพอย่างรุนแรง
อ้างอิง: A conceptual overview of the ideas and objects which power asyncio