Thông báo: Download 4 khóa học Python từ cơ bản đến nâng cao tại đây.
Hỗ trợ Async trong Django 3.1
Django 3.1 đã chính thức hỗ trợ async views, middleware và tests. Bài viết này sẽ giới thiệu tổng quan về các tính năng bất đồng bộ mới, tầm quan trọng của chúng và cách bạn có thể dễ dàng sử dụng để tăng tốc ứng dụng của mình. Mình sẽ cùng xây dựng một ứng dụng mẫu nhỏ, minh họa cách triển khai các tính năng bất đồng bộ này.
Tại sao cần Async?
Async IO là một thiết kế lập trình đồng thời cho phép “tạm dừng” một hàm trong khi chờ kết quả và cho phép các hàm khác chạy đồng thời trong lúc đó. Điều này giúp sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn so với phương pháp đồng bộ truyền thống. Async đặc biệt phù hợp với các tác vụ liên quan đến I/O như:
- Đọc/ghi dữ liệu từ tệp.
- Gọi API hoặc truy cập website và chờ phản hồi.
- Tương tác với cơ sở dữ liệu.
- Gọi các microservices khác để thực hiện các tác vụ nền như gửi email.
Nếu bạn đang xây dựng các ứng dụng cần xử lý đồng thời nhiều tác vụ, async code có thể mang lại hiệu suất vượt trội. Hãy cùng xem một ví dụ minh họa.
Tạo dự án mẫu
Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tạo một ứng dụng Django để lập kế hoạch hành trình qua năm thành phố khác nhau. Để kiểm tra xem các điểm đến có phù hợp không, ứng dụng sẽ truy xuất thông tin thời tiết từ một API thời tiết bên ngoài. Tình huống này rất lý tưởng để áp dụng async, vì chúng ta có thể thực hiện các yêu cầu song song thay vì tuần tự.
Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]
Bắt đầu bằng cách tạo dự án:
$ mkdir django-tutorial && cd django-tutorial $ python3 -m venv venv $ source venv/bin/activate (venv)$ pip install django (venv)$ django-admin.py startproject roundtrip .
Sync và Async Views
Để so sánh giữa async và sync views, hãy tạo một file mới roundtrip/views.py
và thêm hai hàm xử lý sau:
from django.http import JsonResponse def weather_sync(request): payload = {"message": "Hello World!"} return JsonResponse(payload) async def weather_async(request): payload = {"message": "Hello Async World!"} return JsonResponse(payload)
Hàm weather_async
được khai báo với async def
.
Tiếp theo, cập nhật file roundtrip/urls.py
:
from django.urls import path from roundtrip.views import weather_sync, weather_async urlpatterns = [ path("sync/", weather_sync), path("async/", weather_async) ]
Khởi chạy server để kiểm tra:
(venv)$ python manage.py migrate (venv)$ python manage.py runserver
Truy cập:
Bạn sẽ nhận được kết quả JSON tương ứng.
Tăng tốc ứng dụng bằng mã bất đồng bộ trong Django
Cài đặt HTTP client hỗ trợ async:
pip install httpx
Thêm mã sau vào roundtrip/views.py
để thực hiện các yêu cầu API:
import asyncio import time import httpx from django.http import JsonResponse BASE_URL = "https://weather.talkpython.fm/api/weather" cities = ["portland", "berlin", "chicago", "madrid", "sidney"] def http_call_sync(url): time.sleep(1) r = httpx.get(url) return r.json() async def http_call_async(url): async with httpx.AsyncClient() as client: await asyncio.sleep(1) r = await client.get(url) return r.json() def weather_sync(request): responses = [] for city in cities: res = http_call_sync(f"{BASE_URL}?city={city}") responses.append(res) return JsonResponse({"responses": responses}) async def weather_async(request): tasks = [http_call_async(f"{BASE_URL}?city={city}") for city in cities] responses = await asyncio.gather(*tasks) return JsonResponse({"responses": responses})
Truy cập các endpoint:
/sync/
: Mất khoảng 5 giây./async/
: Trả kết quả nhanh hơn nhờ xử lý song song.
Kiểm tra với Async Tests trong Django
Django 3.1 hỗ trợ async tests. Tạo file roundtrip/test_views.py
:
from django.test import TestCase from django.test import AsyncClient class TestApiWithClient(TestCase): async def test_api_with_async_client(self): client = AsyncClient() response = await client.get("/async/") self.assertEqual(response.status_code, 200) self.assertIn("responses", response.json())
Chạy lệnh kiểm tra:
python manage.py test
Middleware Async trong Django
Tạo middleware mới trong roundtrip/middleware.py
:
import time import asyncio import json from django.http import JsonResponse from django.utils.decorators import sync_and_async_middleware @sync_and_async_middleware def timing_middleware(get_response): if asyncio.iscoroutinefunction(get_response): async def middleware(request): start = time.perf_counter() response = await get_response(request) data = json.loads(response.content) data["elapsed"] = time.perf_counter() - start return JsonResponse(data) else: def middleware(request): start = time.perf_counter() response = get_response(request) data = json.loads(response.content) data["elapsed"] = time.perf_counter() - start return JsonResponse(data) return middleware
Thêm middleware vào settings.py
:
MIDDLEWARE = [ ..., 'roundtrip.middleware.timing_middleware', ]
Chạy trên ASGI Server trong Django
Cài đặt Uvicorn:
pip install uvicorn uvicorn roundtrip.asgi:application --reload
Kết bài
Django 3.1 đã mở ra nhiều tiềm năng với hỗ trợ bất đồng bộ. Việc áp dụng async vào các tác vụ I/O giúp tăng tốc đáng kể ứng dụng của bạn. Tiếp tục khám phá thêm các trường hợp như gửi email hay xử lý file để tận dụng tối đa tính năng này!