twisted异步机制--Deferred

Deferred:
提供了让程序查找非同步任务完成的一种方式，而在这时还可以做其他事情。当函数返回一个Deferred对象时，说明获得结果之前还需要一定时间。为了在任务完成时

获得结果，可以为Deferred指定一个事件处理器
非阻塞通讯：
当前有一个请求，当获得连接之后，需要进行数据库的读写操作，同时还有其他线程也等着连接：
那么可以讲当前获得连接后进行数据库操作的这个任务挂起来，然后直接去处理其他线程，当挂起的线程处理结果出来时候，直接返回一个结果就可以了。这样子节约

了资源，提高了效率；
需要为挂起的任务保持一个上下文环境的存储，就用defer来完成这个任务，之所以要保持上下文环境的存储是因为你的操作还没有结束，下面你还要去调用当前的任务

，那你肯定得有一个上下文的环境才可以的。利用defer保存当前任务的环境信息，通过定义callback函数来进行最后结果的回调。

Twisted使用Deferred对象来管理callback序列。作为Twisted库的“客户端”，应用程序将一连串函数添加到Deferred对象中，当异步请求的结果准备就绪时，这一连

串函数将被按顺序调用（这一连串函数被称为一个callback序列，或是一条callback链），一起添加的还有另外一连串函数，当异步请求出现错误的时候，他们将被调

用（称作一个errback序列，或是一条errback链）。异步库代码会在结果准备就绪时，调用第一个callback，或是在出现错误时，调用第一个errback，然后Deferred对

象就会将callback或errback的返回结果传递给链中的下一个函数。

Deferred解决的问题
Deferred被设计用来帮助解决第二类并发问题——非计算集中型任务，并且延迟时间是可以估计的。等待硬盘访问，数据库访问和网络访问的函数都属于这一类，尽管

时间延迟不尽相同。

Deferred被设计用来使Twisted程序可以无阻塞地等待数据，直到数据准备就绪。为了达到这个目的，Deferred为库与应用程序提供了一个简单的callback管理接口。库

可以通过调用Deferred.callback来把准备就绪的数据传回给应用程序，或者调用Deferred.errback来报告一个错误。应用程序可以按它们希望的顺序，设置结果处理逻

辑，以callback与errback的形式添加到Deferred对象中去。

使CPU尽可能的有效率，是Deferred与该问题的其他解决方案背后的基本思路。如果一个任务在等待数据，与其让CPU（以及程序本身！）眼巴巴地等着数据（对于进程

，这通常叫做“阻塞”），不如让程序同时执行些别的操作，并且同时留意着某些信号——一旦数据准备就绪，程序就可以（但不是立即——译者注）回到刚才的地方

继续执行。

在Twisted里，一个函数返回一个Deferred对象，意味着它给调用者一个信号：它在等待数据。当数据准备就绪后，程序就会激活那个Deferred对象的callback链，来处

理数据。

Deferred——数据即将到来的信号
在之前我们发送电子邮件的例子中，父函数调用了一个连接远程服务器的函数。异步性要求这个连接函数必须不等待结果而直接返回，父函数才可以做其他事情。可是

，父函数或者它的控制程序又是怎么知道连接尚未建立的呢？当连接建立后，它又是怎么使用连接的呢？

Twisted有一个对象可以作为这种情况的一个信号。连接函数返回一个twisted.internet.defer.Deferred对象，给出一个操作尚未完成的信号。

Deferred有两个目的。第一，它说“我是一个信号，只是通知你不管你刚才要我做的什么，结果还没有出来”。第二，你可以让Deferred在结果出来后执行你的东西。

 

callback
添加一个callback——这就是你让Deferred在结果出来后执行你东西的办法，也就是让Deferred在结果出来后调用一个方法。

有一个Twisted库函数返回Deferred，就是twisted.web.client.getPage（这是一个异步获取网页的函数。——译者注）。在这个例子里，我们调用了getPage——它返

回了一个Deferred，然后添加了一个callback来处理返回的页面内容——当然处理是发生在数据准备就绪之后：

from twisted.web.client import getPage

from twisted.internet import reactor

def printContents(contents):
    '''
    这就是“callback”函数，被添加到Deferred，当“承诺了一定会有的数据”准备就绪后，
    Deffered会调用它
    '''

    print "Deferred调用了printContents，内容如下："
    print contents

    # 停止Twisted事件处理系统————这通常有更高层的办法
    reactor.stop()

# 调用getPage，它会马上返回一个Deferred————承诺一旦页面内容下载完了，
# 就会把他们传给我们的callback们
deferred = getPage('http://twistedmatrix.com/')

# 给Deferred添加一个callback————要求它在页面内容下载完后，调用printContents
deferred.addCallback(printContents)

# 启动Twisted事件处理系统，同样，这不是通常的办法
reactor.run()

添加两个callback是一种非常常见的Deferred用法。第一个callback的返回结果会传给第二个callback：

from twisted.web.client import getPage

from twisted.internet import reactor

def lowerCaseContents(contents):
    '''
    这是一个“callback”函数，被添加到Deferred，当“承诺了一定会有的数据”准备就绪后，
    Deffered会调用它。它把所有的数据变成小写
    '''

    return contents.lower()

def printContents(contents):
    '''
    这是一个“callback”函数，在lowerCaseContents之后被添加到Deferred，
    Deferred会把lowerCaseContents的返回结果作为参数，调用这个callback
    '''

    print contents
    reactor.stop()

deferred = getPage('http://twistedmatrix.com/')

# 向Deferred中添加两个callback————让Deferred在页面内容下载完之后执行
# lowerCaseContents，然后将其返回结果作为参数，调用printContents
deferred.addCallback(lowerCaseContents)
deferred.addCallback(printContents)

reactor.run()

错误处理：errback
正如异步函数会在其结果产生之前返回，在有可能检测到错误之前返回也是可以的：失败的连接，错误的数据，协议错误，等等。正如你可以将callback添加到

Deferred，你也可以将错误处理逻辑（“errback”）添加到Deferred，当出现错误，数据不能正常取回时，Deferred会调用它：

from twisted.web.client import getPage

from twisted.internet import reactor

def errorHandler(error):
    '''
    这是一个“errback”函数，被添加到Deferred，当出现错误事件是，Deferred将会调用它
    '''

    # 这么处理错误并不是很实际，我们只是把它打出来：
    print "An error has occurred: <%s>" % str(error)
    # 然后我们停止整个处理过程：
    reactor.stop()

def printContents(contents):
    '''
    这是一个“callback”函数，被添加到Deferred，Deferred会把页面内容作为参数调用它
    '''

    print contents
    reactor.stop()

# 我们请求一个不存在的页面，来演示错误链
deferred = getPage('http://twistedmatrix.com/does-not-exist')

# 向Deferred添加callback，以处理页面内容
deferred.addCallback(printContents)

# 向Deferred添加errback，以处理任何错误
deferred.addErrback(errorHandler)

reactor.run()