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Asyncio是Python标准库中的异步I/O框架。 本文介绍了基于Cython创建的libuv构建的uvloop——完整asyncio事件周期的替代品。

Uvloop使异步io速度更快。 实际上，它至少是Nodejs、Gevent或其他Python异步框架速度的两倍。 Uvloop的性能可以与用Go编写的项目媲美。

Asynciouvloop

PEP 3156中对Asyncio模块进行了说明。 Asyncio模块是一系列网络传输、协议和流抽象的集合，其本身提供了插件事件循环，事件循环是Asyncio的中心内容。 主要提供以下API :

的FTP服务器连接设置

藉由互联网传输数据

执行DNS查询

处理操作系统信号

轻松创建服务和连接

异步使用子流程

Uvloop是内置异步io事件周期的替代品，可以用pip安装Uvloop。

将uvloop应用于asyncio代码也很容易。

根据上面的代码，asyncio.get_event_loop_policy返回了一个uvloop的实例。

架构

uv环路由Cython编写，基于Libuv。

Libuv是nodejs中使用的高性能、跨平台异步I/O库，由于nodejs的广泛使用和流行，Libuv非常稳定、高速。

Uvloop实现了所有asyncio的事件循环API，上层的Python对象包含了下层的libuv数据结构和函数。 通过使用继承来确保代码的清洁，并确保手动内存管理与libuv原语的生命周期同步。

为了实现

基准

UVloop与其他工具的性能竞争，我们创建了一个基于TCP、UNIX套接字I/o和HTTP协议性能的工具。

基准测试服务在Docker容器中运行，并在外部使用负载测量工具计算请求数和延迟数据。 在HTTP上使用了wrk。

所有测试数据集都在英特尔至强CPU E5-1620 v2 @ 3.70 GHz的Ubuntu计算机上运行。 我们使用Python 3.5，所有服务都是单线程的。 此外，对于Go代码，设定了GOMAXPROCS=1，nodejs也没有使用集群模式。 所有的Python服务都在单进程中设置了TCP_NODELAY标志位。

对Mac OS X系统的测试数据也显示了同样的结果。

TCP

测试数据集测量的是一台服务器处理不同消息量时的性能，分别使用1、10和100Kib的数据包，并发量为10，每个测试集运行30秒

评论：

1、异步io -流。 Asyncio及其内置Python创建的事件循环测试了高维数据流抽象的性能。 您使用asyncio_create_server创建了一个服务。 该服务将配对(reader、writer )传递给客户端程序。

2、tornado 该服务器实现了简单的Tornado协议，在收到数据后立即返回数据。

3、curio-streams Curio是Python的新aio库，与asyncio-streams相似。 我们主要使用curio.make_streams来创建和测试对(reader，writer )。

4、扭曲。 与Tornado类似，但只测试简单的echo协议。

五、curio。 本测试集测试了curio sockets重用sock.recv和sock.sendall的性能。

6、紫外线环路流。 在这里，我们测试了asyncio的高级流数据的性能，并基于uvloop进行了测试。

7、gevent 使用gevent.stream服务器和gevent套接字发送和接收数据。

8、异步IO。 vanilla asyncio似乎很快！ 和2和4一样，这里使用纯python aysncio测试echo协议。

9、节点。 我们使用Net.createServer API测试了nodejs 4.2.6版的流式数据的性能。

十、UV环路。 在本测试集中，我们将介绍基于uvloop由asyncio实现的echo协议(

2，#4，#8）一样。在1KiB消息量的情况下，uvloop是最快速的工具，能够每秒接收105,000个请求！对于100KiB的消息量，uvloop可以每秒通过2.3GiB。

11、Go。通过net.Conn.Read/Write调用，Golang性能非常接近于uvloop，在10和100KiB消息量时略微好些。

HTTP

起初，我们想在asyncio、uvloop以及Nodejs和Go上测试aiohttp的性能，aiohttp是使用asyncio编写异步HTTP服务的最流行的框架。

然而，aiohttp的性能瓶颈出现在它的HTTP解释器上，它非常慢，因此和底层的I/O库并没有太大的关系。为了让事件更有趣，我们创建了一个python绑定的HTTP解释器（nodejs的HTTP解释器，起初为了Nginx而设计）。这个库叫做Httptools，在Github和PyPI上都能找到。

对于HTTP来说，所有的测试集都用wrk来收集负载情况，并发级别设置为300，每次的持续时间为30秒。

非常惊奇的是，纯Python的asyncio在高性能的HTTP解释器帮助下速度超过了nodejs，而它们使用的是相同的HTTP解释器！

在1KiB响应量情况下Go会快一些，但是uvloop+asyncio在10/100KiB的响应量时会表现的更好。对于asyncio和uvloop来说，有了Httptools服务的质量就非常棒，对于Go也是同理。

诚然，基于httptools的服务都相当的小，不包含相应的路由逻辑，这点不像其他的实现那样。尽管如此，这个测试集反应了uvloop在高效协议的帮助下是非常快速的。

结论

对于uvloop，可以肯定地说，我们可以利用它编写出在单核CPU中承载每秒数以万计请求的代码，在多核系统上，利用进程池可以更好地扩展其性能。

Uvloop和asyncio，结合python 3.5中的async/await，可以更容易的用python编写出更高效的代码。

你可以尝试下uvloop并将结果与我们分享！

英文原文：http://magic.io/blog/uvloop-make-python-networking-great-again/ 译者：dlgao