Python Asyncio 정리

앞서 필요한 배경들에 대해서 어느정도 살펴보고 나니 관련된 자료들을 보는데 훨씬 수월함을 느꼈다.

사실 asyncio에 대해 공부하는 것 = 배경지식 공부하기 이것인 것 같다.

아직 부족한 개념들은 추후 필요한 배경지식 시리즈로 작성해보도록 할것이다.

 

1. Asyncio란?

 - 일단 Async (비동기) + input/output (입출력) 이라는 뜻이다.

 - 비동기라는 것은 이미지를 참고하면 좋을 것 같다.

출처 : https://dojang.io/mod/page/view.php?id=2469

 - 동기는 작업1이 끝나는 것을 기다렸다가 작업2를 하는 반면 비동기는 작업1이 진행되는 동안 작업2도 할 수 있다. 가시적으로만 봐도 시간이 현저히 절약된다는 것을 알 수 있다.

 - 그럼 왜 io(입출력)이냐면 CPU가 하위의 메모리 장치들과 데이터를 주고 받을 때 속도 차이로 인해 CPU의 작업 처리 시간이 지연되는 문제를 극복하기 위해 DMA를 넣어 iocontroller의 역할을 하게함으로써 CPU가 데이터 올 때까지 기다리게 하지 않고 다른 일을 할 수 있도록 만든 것에서 비롯되었다. 즉, 이 말은 Asyncio는 CPU계산이 많이 들어가는 모듈에서는 효과가 미미하지만, 통신과 같은 io작업이 주로 있는 모듈에서는 효율성이 극대화된다는 것이다.

 

2. 비동기 프로그래밍

 - 웹 서버와 같은 애플리케이션을 생각해보면 CPU 연산 시간 대비 DB나 API와 연동 과정에서 발생하는 대기 시간이 훨씬 길다는 것을 알 수 있다. 비동기 프로그래밍은 이러한 대기 시간을 낭비하지 않고 그 시간에 CPU가 다른 처리를 할 수 있도록 하는데 이를 흔히 non-blocking하다고 한다. 추후 자세한 내용은 포스팅을 통해 더 공부하도록 할 것이다.

 - 자바스크립트가 대표적으로 비동기 방식으로 동작하도록 설계된 언어이고, 비동기 프로그래밍 개념이 개발 방식의 필수로 화두됨에 따라 JS도 덕분에 뜬 게 아닌가 싶다. 여튼, 각설하고 파이썬은 기본적으로 동기방식의 언어이나, asyncio 라이브러리가 표준 라이브러리로 추가된 이후, 파이썬도 언어 자체로 비동기 프로그래밍 구현이 가능해졌다.

 

3. 핵심 문법

 (1) async/await

   - 함수 앞에 async를 붙여 코루틴을 선언하고, await를 붙여 해당 비동기 함수를 호출해야한다.

 

 (2) 루프

   - async로 선언되지 않은 일반 동기 함수 내에서 비동기 함수를 호출하려면 asyncio 라이브러리의 이벤트 루프를 이용해야한다.

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main_async())
loop.close()

 (3) 호출

   - 파이썬 3.7 이상부터 간단히 asyncio.run(main_async()) 와 같은 코드로 비동기 함수를 호출할 수 있다.

 

 (4) asyncio.sleep()

   - time.sleep 함수는 기다리는 동안 CPU를 그냥 놀리는 반면에, asyncio.sleep 함수는 CPU가 놀지 않고 다른 처리를 할 수 있도록 해준다. 여기서 주의할 점은 asyncio.sleep 자체도 비동기 함수이기 때문에 호출할 때 반드시 await 키워드를 붙여야 한다는 것이다.

 

 (5) asyncio.gather()

   - gather 함수를 통해 여러개의 어웨이터블 객체를 동시에 실행한다.

   - 이 어웨이터블 객체가 코루틴이면 자동으로 태스크로 예약된다.