この記事では、Pythonでイベントループと非同期処理を制御する方法について解説します。具体的なコード例、その詳細解説、さらには応用例を2つ以上を含めています。
目次
イベントループとは？
イベントループは、非同期プログラミングにおいて中心的な役割を果たします。複数のタスクを効率よく実行する仕組みを提供し、タスクが完了するまでの待機時間を他のタスクで有効に使うことができます。
イベントループのメリット
イベントループを使用する最大のメリットは、IO待ちなどの非効率な時間を削減できる点です。これにより、システム全体のパフォーマンスと効率が向上します。
Pythonでのイベントループの基本的な制御
Pythonの標準ライブラリには`asyncio`という非同期I/Oをサポートするライブラリが存在します。ここでは、その基本的な使用方法について説明します。
イベントループの作成と実行
まずは基本的なイベントループの作成と実行についてです。
import asyncio # asyncioモジュールをインポート
async def main(): # 非同期のメイン関数を定義
print('Hello')
await asyncio.sleep(1) # 1秒待機
print('World')
asyncio.run(main()) # イベントループを実行
複数のタスクの並行実行
複数の非同期関数を同時に実行する方法について説明します。
import asyncio
async def task_one(): # 非同期関数1
print('Task One is starting')
await asyncio.sleep(2)
print('Task One is completed')
async def task_two(): # 非同期関数2
print('Task Two is starting')
await asyncio.sleep(1)
print('Task Two is completed')
async def main():
task1 = asyncio.create_task(task_one()) # タスクを作成
task2 = asyncio.create_task(task_two()) # タスクを作成
await task1 # タスクが終了するまで待機
await task2 # タスクが終了するまで待機
asyncio.run(main()) # イベントループを実行
応用例
以下はイベントループの応用例です。
タスクのキャンセル
非同期処理中にタスクをキャンセルする例です。
import asyncio
async def task_to_cancel():
print('Task to cancel started')
await asyncio.sleep(5)
print('This will not be printed')
async def main():
task = asyncio.create_task(task_to_cancel()) # タスクを作成
await asyncio.sleep(2) # 2秒待機
task.cancel() # タスクをキャンセル
try:
await task # タスクが終了するまで待機
except asyncio.CancelledError:
print('Task was cancelled') # タスクがキャンセルされた場合の処理
asyncio.run(main())
タイムアウトの設定
非同期処理にタイムアウトを設定する例です。
import asyncio
async def task_with_timeout():
print('Task with timeout started')
await asyncio.sleep(10)
print('Task with timeout completed')
async def main():
try:
await asyncio.wait_for(task_with_timeout(), timeout=5) # タイムアウトを設定
except asyncio.TimeoutError:
print('Task timed out') # タイムアウトした場合の処理
asyncio.run(main())
まとめ
Pythonでイベントループと非同期処理を制御する方法について解説しました。`asyncio`ライブラリを使用することで、非同期処理を簡単にかつ効率的に行うことが可能です。また、応用例としてタスクのキャンセルやタイムアウトの設定方法も紹介しました。
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