Python Coroutine 之回调消除

现如今， Coroutine 编程也已非常成熟，借助 Coroutine 我们可以编写同步的代码，轻松的实现异步程序，而不必使用回调式异步编程的形式。但在真实的工程化过程中，往往事与愿违，我们不得不面对使用回调编程的老式类库，如何将他们结合到使用 Coroutine 的程序中就变得尤为重要。

本文将阐述使用 asyncio 时，Python 脚本如何消除回调，来让使用回调编程更好的与 Coroutine 程序更好的结合。再此之前先让我们回顾一下这两种的编程手法。

回调式异步编程

回调式异步编程（又称事件回调编程？）与 Coroutine 都是为了解决使用传统阻塞 API 的并发编程中线程切换开销大的问题。查看下面的代码，我们通过传递一个 callback，让 callback 逻辑直接在 IO 线程内处理，减少一次线程的切换。（但是在执行 IO 操作时，需要将任务提交到 IO 线程，这次线程切换不可避免。）

当然这只是一个比较简单的例子，真实情况往往会有多次 IO 操作，每一次操作都依赖上次 IO 结果，而产生回调地狱。本文主要将回调消除，就不在此赘述了。

def do_something(callback):
    client.send_with_callback({"data": "hello"}, callback)

def main():
    do_something(lambda result: print(result))

Coroutine 编程

使用 Coroutine 后，异步编程的形式几乎与同步编程无异。但是编译器会将一个异步函数切分成多个代码片段（Routine），进行调度，所有的 Routine 都在同一个 EventLoop 中执行，对于原生的 Coroutine 类库，可以完全消除线程切换。

async def do_something():
    result = await client.send_async({"data": "hello"})
    return result

async def main():
    result = await do_something()
    print(result)

将回调转换为 Coroutine

当我们想要在 async 函数中，调用回调编程的 API 时，会发现很难获取他们的结果。回调编程手法只能在 callback 函数中获取结果，而 Coroutine 一般要求我们直接将结果通过返回值传递。这时候我们就需要使用回调消除，来将操作进行同步。

async def do_something():
    loop = asyncio.get_running_loop()
    future = loop.create_future()

    def callback(result):
        # set_result 操作一般时线程不安全的，
        # 需要让他在 event_loop 中执行，保证和其他 coroutine 操作无竞争
        loop.call_soon_threadsafe(future.set_result, result)

    client.send_with_callback({"data": "hello"}, callback)

    result = await feature
    return result

async def main():
    result = await do_something()
    print(result)

总结

在学习 Coroutine 的过程中教程很多，但多数教程似乎都只是浅尝辄止，只介绍了 Coroutine 的简单用法，如何与现有代码像结合却介绍的少之又少。而在工程实践的过程中，如何高效复用现有代码，才是提升工作效率的重中之重。