twisted的异步程序

并发程序介绍

许多计算任务的完成需要相当多的时间，为什么一个任务需要相当多的时间有两个原因：

1.它是高强度的运算（例如因子分解大量的数目），需要一定的CPU时间来计算答案；

2.它不是一个高强度的运算，但是不得不为产生一个结果等待可用的数据。

等待回答

网络程序一个基本的功能是等待数据。想象你有个发送一个概述一些信息的email的函数，这个函数需要连接到一个远程服务器，等待远程服务器的回复，检查远程服务器可否处理该email，等待回复，发送email，等待确认，然后断开连接。

这些步骤中的任一个都可能需要很长一段时间。你的程序可以使用所有可能的模型中最简单的，在这种情况下，它实际上坐下并等待数据被发送和接受，但是这种情况中，它有一些明显和根本的局限性：它不能立刻发送多个邮件；并且事实上当它正发送邮件时，不能做其他的任何事情。

因此，除了最近简单的网络程序外所有的网络程序都避免这种模式。你可以用多中不同模式中的一个，来保持你的程序一直工作，当它正等待一个特定的任务之前发生的一些事情时，任何手边现有的任务都可以继续。

不等待数据

编写网络程序有多种方式。主要的是：

1.用一个分离的操作系统进程处理每个连接，在这种情况中，当一个进程在等待时，操作系统将小心的让其他进程运行；

2.用一个分离的线程处理每个连接，在这种情况中，当一个线程在等待时，线程框架小心的让其他线程运行；

3.在一个线程中使用非阻塞系统调用处理所有的连接。

非阻塞调用

当使用Twisted框架时通常的模块是第三个模块：非阻塞调用。

当在一个线程中处理多个连接时，调度是应用程序的职责，而不是操作系统的职责，并且当每个连接准备读取或写入时通过调用一个注册的函数来实现－－通常知名的是asynchronous，event-driven和callback-based程序。

在这种模型中，早期的email发送函数这样工作：

1.它调用一个连接函数连接远程的服务器；

2.该连接函数立即返回，当该连接被建立时，隐含的通知该email发送程序将被调用；

3.并且一旦连接被建立，连接机制将通知该email发送函数，连接已经就绪。

上面的顺序覆盖我们原始的阻塞序列有什么好处？好处是当该email发送函数直到连接被打开时不能完成它的工作的下一部分时，程序的其余部分可以完成其他任务，例如为其他email连接开始打开序列。因此，整个程序不再等待连接。

回调

典型的异步模块警告一些数据已经就绪就是知名的回调。应用调用一个函数请求一些数据，并且在这个调用中，它也传递一个当数据已经就绪时调用的回调函数作为一个参数。因此该回调函数应该执行该应用需求的数据的任何任务。

在同步程序中，一个函数请求数据，等待数据，然后处理它，在异步程序中，一个函数请求数据，当数据就绪时让库调用回调函数。

延迟

Twisted使用Deferred对象管理回调序列。当异步请求可用时，客户端附加一系列数据给调用的延迟(deferred)（这一些函数就是一系列callbacks，或一个callback chain），在异步请求中如果有一个错误也附加一系列被调用的函数（errbacks和一个errback chain）。当结果可用时，异步库代码调用第一个回调，或者当一个错误发生时调用第一个errback，并且然后Deferred对象管理每个callback或errback函数的结果给链中的下一个函数。

延迟解决的问题

并发问题的第二种－－非高强度计算任务涉及一个可见的延迟－－Deferreds被设计用来解决这个问题。等待硬件访问，数据库访问，和网络访问函数都包含在这种情况中，多用时间延迟改变。

Deferreds被设计用来使Twisted程序等待数据时数据到达前而不用被挂起。它实现这个通过为调用的(程序)库和调用的应用给出一个简单的管理接口。库理解通过调用Deferred.callback