Init

lab06_asyncio/solution.py

@@ -0,0 +1,115 @@
+# -*- coding: utf-8 -*-
+"""Лабораторная работа 6: асинхронный код (asyncio).
+
+Заполните функции ниже. ИНТЕРФЕЙСЫ МЕНЯТЬ НЕЛЬЗЯ — по ним работают
+автотесты (tests/test_lab06.py).
+
+Запуск из корня курса:
+    python lab06_asyncio/solution.py
+"""
+import asyncio
+import os
+import sys
+import time
+
+sys.path.insert(0, os.path.abspath(os.path.join(os.path.dirname(__file__), "..")))
+
+from common.benchmark import make_table
+from common.tasks import get_variant
+
+# TODO: впишите свой номер в журнале (1..20)
+VARIANT_NUMBER = 0
+
+
+async def fetch_async(item: int, delay: float):
+    """Корутина: имитация I/O-запроса.
+
+    await asyncio.sleep(delay) — НЕ блокирует цикл событий.
+    Вернуть (item, item * item).
+    """
+    # TODO: asyncio.sleep + вернуть результат
+    raise NotImplementedError
+
+
+async def fetch_all_async(items: int, delay: float):
+    """Все items запросов конкурентно через asyncio.gather.
+
+    Вернуть (список результатов, elapsed_seconds), упорядочен по item.
+    """
+    # TODO: gather по всем item -> сортировка не нужна, gather сохраняет порядок
+    raise NotImplementedError
+
+
+async def fetch_all_limited(items: int, delay: float, max_concurrent: int):
+    """То же, но не более max_concurrent одновременно (asyncio.Semaphore).
+
+    Вернуть (список результатов, elapsed_seconds), упорядочен по item.
+    """
+    # TODO: sem = asyncio.Semaphore(...); async with sem: await fetch_async(...)
+    raise NotImplementedError
+
+
+async def _fetch_blocking(item: int, delay: float):
+    """«Ошибка новичка»: блокирующий time.sleep внутри корутины.
+
+    time.sleep НЕ уступает управление — парализует весь event loop.
+    """
+    time.sleep(delay)
+    return (item, item * item)
+
+
+async def _blocking_mistake(items: int, delay: float):
+    """Все запросы через gather, но с блокирующим сном. Вернуть секунды."""
+    # TODO: gather по _fetch_blocking, вернуть время
+    raise NotImplementedError
+
+
+def measure_blocking_mistake(items: int, delay: float) -> float:
+    """Обёртка для тестов: asyncio.run + return секунд."""
+    # TODO: return asyncio.run(_blocking_mistake(items, delay))
+    raise NotImplementedError
+
+
+def main():
+    v = get_variant(VARIANT_NUMBER)
+    items, delay = v["io"]["items"], v["io"]["delay"]
+    print(f"Вариант {v['variant']}: I/O-нагрузка {items} запросов по {delay} c\n")
+
+    # --- 1. Async: все запросы сразу ---------------------------------------
+    t0 = time.perf_counter()
+    results, t_async = asyncio.run(fetch_all_async(items, delay))
+    print(f"async, без лимита:        {t_async:.3f} c "
+          f"(упорядочено: {[r[0] for r in results] == list(range(items))})")
+
+    # --- 2. Async с лимитом --------------------------------------------------
+    for mc in (4, 8):
+        res, t_lim = asyncio.run(fetch_all_limited(items, delay, mc))
+        print(f"async, лимит {mc}:        {t_lim:.3f} c "
+              f"(идеал ≈ {items / mc * delay:.2f} c)")
+
+    # --- 3. Ошибка: time.sleep в корутине -----------------------------------
+    t_block = measure_blocking_mistake(items, delay)
+    print(f"async + time.sleep (ошибка!): {t_block:.3f} c "
+          f"≈ последовательные {items * delay:.2f} c\n")
+
+    # --- 4. Сравнение с потоками (лаба 2) ------------------------------------
+    from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
+    from common.tasks import io_fetch
+
+    t0 = time.perf_counter()
+    with ThreadPoolExecutor(max_workers=8) as pool:
+        list(pool.map(io_fetch, range(items), [delay] * items))
+    t_threads = time.perf_counter() - t0
+
+    rows = [("async без лимита", t_async),
+            ("async, лимит 8", t_lim),
+            ("потоки, p=8", t_threads),
+            ("последовательно (ошибка time.sleep)", t_block)]
+    print(make_table(rows, title="Сравнение подходов к I/O"))
+
+    # TODO: в отчёт — таблицу, объяснение разницы потоков и asyncio,
+    # ответ на вопрос «почему time.sleep убил конкурентность».
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()