第7节，tornado异步编程理论基础---什么是阻塞，什么是异步

1. 什么是阻塞

在学习tornado 如何编写异步代码之前，首先需要了解什么是异步和阻塞，这两个概念联系十分紧密且常常交换使用，但他们并不完全相同。

在讨论阻塞时，必须先设定场景，阻塞这个概念，必须放在单个线程内讨论才能真正理解其含义。

当你调用一个函数时，暂且不关心函数内做了什么，在函数返回结果之前，整个程序阻塞在函数调用的这行代码上，任何其他语句都不能被执行。

def do_something():
    pass
    
do_something()
# 只有等到do_something执行结束，后面的代码才能被执行。

函数的执行需要时间，有时很长，有时很短，被阻塞的原因也会不一样，可能是磁盘IO，网络IO，也可能占用CPU做很重的计算。

我们所编写的web程序，不论你采用多进程部署还是多线程部署，从单个线程的视角来看，一旦遇到一个阻塞时间很长的函数，那么这个线程都不能再处理其他请求。

2. 异步

异步函数在执行结束前就返回了，通常在程序里触发一些动作并在后台做一些任务。这里要注意一点，所谓结束前就返回了，并不是返回了最终结果，异步函数触发了获取最终结果的动作，等到最终结果出现时再去处理最终结果。

下面是几种类型的异步接口：

回调函数
返回一个占位符 (Future, Promise, Deferred)
传送一个队列
回调注册 (例如. POSIX 信号)

下面用最简单的例子来做说明

from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient

def asynchronous_fetch(url, callback):
    http_client = AsyncHTTPClient()
    def handle_response(response):
        callback(response.body)
    http_client.fetch(url, callback=handle_response)

asynchronous_fetch 函数向url发起网络请求，假设这个请求需要1秒钟的时间，如果是同步函数，那么这个函数执行时长最少为1秒，但使用异步函数，则是瞬间完成执行。

但asynchronous_fetch函数内触发了请求url 的这个动作，只是在asynchronous_fetch内并不等待结果的返回，这就是http_client.fetch(url, callback=handle_response) 所做的事情。1秒钟以后，程序一定会得到请求url的结果，但此时asynchronous_fetch早在1秒钟之前就结束了，谁来处理这个最终结果呢？答案是callback。

在调用asynchronous_fetch函数时，除了url参数外，还要指定callback参数，必须为它传入一个函数，专门用来处理response.body，现在，我们来梳理一下整个异步过程：

asynchronous_fetch 被调用，触发http_client的fetch方法向url发起请求，随后asynchronous_fetch函数执行结束，几乎不耗费时间
fetch方法在后台（不阻塞程序）执行对url的请求
1秒钟以后，得到了url的返回结果，此时调用handle_response函数处理相应结果response
handle_response 内部调用callback 处理response.body

这里你必须明确并坚信一点，在第2步里，fetch方法在进行网络IO时，不会阻塞程序，因此asynchronous_fetch也不会阻塞程序，于是乎在调用完asynchronous_fetch函数后，你可以立即做其他事情，1秒钟以后再去处理请求的结果。

这便是关于异步的理解，想要更深入的理解异步，你必须深入到socket层面去学习理解select 和 epoll 模型，从根本上讲，IO多路复用是网络异步编程的基础，这里不做展开。