asyncio로 개발하기

비동기 프로그래밍은 고전적인 "순차적" 프로그래밍과 다릅니다.

이 페이지는 흔한 실수와 함정을 나열하고, 이를 피하는 방법을 설명합니다.

디버그 모드

기본적으로 asyncio는 프로덕션 모드로 실행됩니다. 개발을 쉽게 하려고 asyncio에는 디버그 모드를 제공합니다.

여러 가지 방법으로 asyncio 디버그 모드를 활성화할 수 있습니다:

디버그 모드를 활성화하는 것 외에도, 다음을 고려하십시오:

  • asyncio 로거의 로그 수준을 logging.DEBUG로 설정, 예를 들어 응용 프로그램 시작 시 다음 코드 조각을 실행할 수 있습니다:

    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
    
  • ResourceWarning 경고를 표시하도록 warnings 모듈을 구성. 이렇게 하는 한 가지 방법은 -W default 명령 줄 옵션을 사용하는 것입니다.

디버그 모드가 활성화되면:

  • asyncio는 기다리지 않은 코루틴을 검사하고 로그 합니다; 이것은 "잊힌 await" 함정을 완화합니다.

  • 많은 스레드 안전하지 않은 asyncio API(loop.call_soon()loop.call_at() 메서드와 같은)가 잘못된 스레드에서 호출될 때 예외를 발생시킵니다.

  • I/O 선택기의 실행 시간은 I/O 연산 수행에 너무 오래 걸리면 로그 됩니다.

  • 100ms보다 오래 걸리는 콜백이 로그 됩니다. loop.slow_callback_duration 어트리뷰트는 "느린" 것으로 간주할 최소 실행 시간(초)을 설정하는 데 사용될 수 있습니다.

동시성과 다중 스레드

이벤트 루프는 스레드(일반적으로 주 스레드)에서 실행되며 그 스레드에서 모든 콜백과 태스크를 실행합니다. 태스크가 이벤트 루프에서 실행되는 동안, 다른 태스크는 같은 스레드에서 실행될 수 없습니다. 태스크가 await 표현식을 실행하면, 실행 중인 태스크가 일시 중지되고 이벤트 루프는 다음 태스크를 실행합니다.

다른 OS 스레드에서 콜백을 예약하려면, loop.call_soon_threadsafe() 메서드를 사용해야 합니다. 예:

loop.call_soon_threadsafe(callback, *args)

거의 모든 asyncio 객체는 스레드 안전하지 않습니다. 태스크나 콜백 외부에서 작동하는 코드가 없으면 일반적으로 문제가 되지 않습니다. 그러한 코드가 저수준 asyncio API를 호출해야 하면, loop.call_soon_threadsafe() 메서드를 사용해야 합니다, 예를 들어:

loop.call_soon_threadsafe(fut.cancel)

다른 OS 스레드에서 코루틴 객체를 예약하려면, run_coroutine_threadsafe() 함수를 사용해야 합니다. 결과에 액세스할 수 있도록 concurrent.futures.Future를 반환합니다:

async def coro_func():
     return await asyncio.sleep(1, 42)

# 나중에 다른 OS 스레드에서:

future = asyncio.run_coroutine_threadsafe(coro_func(), loop)
# 결과를 기다립니다:
result = future.result()

시그널을 처리하고 자식 프로세스를 실행하려면, 이벤트 루프를 메인 스레드에서 실행해야 합니다.

loop.run_in_executor() 메서드는 concurrent.futures.ThreadPoolExecutor와 함께 사용되어, 이벤트 루프가 실행되는 OS 스레드를 블록하지 않고 다른 OS 스레드에서 블로킹 코드를 실행할 수 있습니다.

블로킹 코드 실행하기

블로킹 (CPU 병목) 코드는 직접 호출하면 안 됩니다. 예를 들어, 함수가 CPU 집약적인 계산을 1초 동안 수행하면, 모든 동시 asyncio 태스크와 IO 연산이 1초 지연됩니다.

실행기를 사용하여, 블로킹이 이벤트 루프가 실행되는 OS 스레드를 블록하지 않도록, 다른 스레드 또는 다른 프로세스에서 태스크를 실행할 수 있습니다. 자세한 내용은 loop.run_in_executor() 메서드를 참조하십시오.

로깅

asyncio는 logging 모듈을 사용하고, 모든 로깅은 "asyncio" 로거를 통해 수행됩니다.

기본 로그 수준은 logging.INFO며, 쉽게 조정할 수 있습니다:

logging.getLogger("asyncio").setLevel(logging.WARNING)

await 하지 않은 코루틴 감지

코루틴 함수가 호출되었지만 기다리지 않을 때(예를 들어, await coro() 대신 coro())나 코루틴이 asyncio.create_task()로 예약되지 않으면 asyncio가 RuntimeWarning을 방출합니다:

import asyncio

async def test():
    print("never scheduled")

async def main():
    test()

asyncio.run(main())

출력:

test.py:7: RuntimeWarning: coroutine 'test' was never awaited
  test()

디버그 모드에서의 출력:

test.py:7: RuntimeWarning: coroutine 'test' was never awaited
Coroutine created at (most recent call last)
  File "../t.py", line 9, in <module>
    asyncio.run(main(), debug=True)

  < .. >

  File "../t.py", line 7, in main
    test()
  test()

일반적인 수정법은 코루틴을 await 하거나 asyncio.create_task() 함수를 호출하는 것입니다:

async def main():
    await test()

전달되지 않은 예외 감지

Future.set_exception()가 호출되었지만, Future 객체가 await 되지 않으면, 예외는 절대로 사용자 코드로 전파되지 않습니다. 이럴 때, Future 객체가 가비지 수집될 때 asyncio가 로그 메시지를 출력합니다.

처리되지 않은 예외의 예:

import asyncio

async def bug():
    raise Exception("not consumed")

async def main():
    asyncio.create_task(bug())

asyncio.run(main())

출력:

Task exception was never retrieved
future: <Task finished coro=<bug() done, defined at test.py:3>
  exception=Exception('not consumed')>

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 4, in bug
    raise Exception("not consumed")
Exception: not consumed

태스크가 만들어진 곳의 트레이스백을 얻으려면 디버그 모드를 활성화하세요:

asyncio.run(main(), debug=True)

디버그 모드에서의 출력:

Task exception was never retrieved
future: <Task finished coro=<bug() done, defined at test.py:3>
    exception=Exception('not consumed') created at asyncio/tasks.py:321>

source_traceback: Object created at (most recent call last):
  File "../t.py", line 9, in <module>
    asyncio.run(main(), debug=True)

< .. >

Traceback (most recent call last):
  File "../t.py", line 4, in bug
    raise Exception("not consumed")
Exception: not consumed