비동기 라이브러리 - asyncio 등

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비동기 라이브러리 - asyncio 등 관련

파이썬은 다양한 비동기 프로그래밍 라이브러리를 제공하여 비동기 I/O 및 병렬 처리를 쉽게 구현할 수 있습니다. 이 글에서는 파이썬의 주요 비동기 라이브러리인 Twisted, Tornado, Gevent, asyncio를 소개하고, 각 라이브러리의 특징과 사용 예제를 살펴보겠습니다.

특징	Twisted	Tornado	Gevent	asyncio
도입 시기	2002년	2009년	2009년	2014년 (Python 3.4)
비동기 방식	이벤트 드리븐(event-driven)	이벤트 루프(event loop)	그린 스레드(green threads)	코루틴(coroutines)
주요 사용 사례	다양한 네트워크 프로토콜 지원	비동기 웹 서버, 웹 애플리케이션	비동기 네트워크, I/O 바운드 애플리케이션	다양한 비동기 애플리케이션
네트워크 프로토콜	HTTP, FTP, SMTP 등 다양한 프로토콜 지원	HTTP, 웹소켓	HTTP, 웹소켓	HTTP, 웹소켓
주요 라이브러리	twisted.web, twisted.conch 등	tornado.web, tornado.websocket 등	gevent.pywsgi, gevent.socket 등	aiohttp, Sanic, FastAPI 등
코드 작성 방식	콜백(callback) 기반	콜백(callback) 및 Future 기반	동기식 코드를 비동기로 변환	async/await 문법
학습 곡선	높음	중간	낮음	중간
커뮤니티 지원	중간	중간	낮음	높음

1. Twisted

Twisted는 파이썬에서 가장 오래된 비동기 네트워크 라이브러리 중 하나로, 다양한 네트워크 프로토콜을 지원합니다. 복잡한 네트워크 애플리케이션을 구축할 때 유용하며, 풍부한 기능과 확장성을 제공합니다. 그러나 Twisted는 복잡한 API와 문서화 문제로 인해 사용이 어렵다는 평가를 받았습니다.

특징

다양한 네트워크 프로토콜 지원 (HTTP, FTP, SMTP, 등)
이벤트 드리븐(event-driven) 아키텍처
높은 확장성과 유연성

예제

from twisted.internet import reactor
from twisted.web.server import Site
from twisted.web.resource import Resource

class HelloResource(Resource):
    isLeaf = True
    def render_GET(self, request):
        return b"Hello, world!"

resource = HelloResource()
factory = Site(resource)
reactor.listenTCP(8080, factory)
reactor.run()

2. Tornado

Tornado는 비동기 웹 프레임워크로, 특히 웹 서버와 같은 I/O 바운드 애플리케이션에서 널리 사용됩니다. 빠른 속도와 확장성을 제공하며, 비동기 네트워크 라이브러리로도 사용될 수 있습니다. Twisted에 비해 사용이 더 간편하고, 비동기 웹 프레임워크로 많이 채택되었습니다.

특징

높은 성능의 비동기 웹 서버
웹소켓 및 장기 폴링(long-polling) 지원
간단하고 직관적인 API

예제

import tornado.ioloop
import tornado.web

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write("Hello, world!")

def make_app():
    return tornado.web.Application([
        (r"/", MainHandler),
    ])

if __name__ == "__main__":
    app = make_app()
    app.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

3. Gevent

Gevent는 그린 스레드(green thread)를 사용하는 비동기 I/O 라이브러리입니다. 기존의 동기 코드를 거의 수정 없이 비동기로 전환할 수 있으며, 단순한 네트워크 애플리케이션을 빠르게 작성할 수 있습니다. 그러나 라이브러리의 성숙도와 커뮤니티 지원 면에서 일부 한계가 있었습니다.

특징

그린 스레드를 사용한 협력적 멀티태스킹
블로킹 I/O 함수의 비동기 변환 지원
간단하고 직관적인 API

예제

import gevent
from gevent import monkey
monkey.patch_all()
from gevent.pywsgi import WSGIServer
from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return "Hello, world!"

if __name__ == '__main__':
    http_server = WSGIServer(('0.0.0.0', 5000), app)
    http_server.serve_forever()

Asyncio^[1]는 파이썬 3.4에서 표준 라이브러리로 도입된 비동기 프로그래밍 프레임워크입니다. 코루틴, 이벤트 루프, 태스크, 그리고 미래(future) 객체를 사용하여 비동기 I/O를 처리합니다. 최신 파이썬 생태계와 잘 통합되며, 다양한 비동기 라이브러리와 프레임워크의 기반이 됩니다. 많은 최신 비동기 라이브러리와 프레임워크(aiohttp, Sanic, FastAPI 등)가 asyncio를 기반으로 개발되었습니다. 그러나 초기 버전에서 성능과 사용성 문제로 인해 혼란이 있었고, 여러 비동기 프레임워크가 경쟁하는 상황이 지속되었습니다.

특징

파이썬 표준 라이브러리로 제공
코루틴을 사용한 명시적 비동기 프로그래밍
다양한 비동기 라이브러리와 프레임워크 지원

예제

import asyncio
import time

async def say_after(delay, what):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(what)

async def main():
    print(f"started at {time.strftime('%X')}")

    # 두 개의 코루틴을 동시에 실행합니다.
    await asyncio.gather(
        say_after(1, 'hello'),
        say_after(2, 'world')
    )

    print(f"finished at {time.strftime('%X')}")

# Python 3.7 이상에서는 asyncio.run()을 사용하여 main 코루틴을 실행할 수 있습니다.
asyncio.run(main())

이찬희 (MarkiiimarK)

Never Stop Learning.

https://docs.python.org/ko/3/library/asyncio.html ↩︎

비동기 라이브러리 - asyncio 등

비동기 라이브러리 - asyncio 등 관련

1. Twisted

2. Tornado

3. Gevent

4. asyncio

결론

Asyncer: 비동기 프로그래밍을 위한 유틸리티

Trio: 비동기 동시성 및 I/O를 위한 라이브러리

Twisted: 이벤트 기반 네트워킹 엔진

aiohttp: 비동기 HTTP 클라이언트/서버 프레임워크

gevent: 비동기 프로그래밍을 위한 경량화된 코루틴 라이브러리