python asyncio双向通信硬件控制

Question

我正在树莓派上构建一些硬件，其中有许多传感器和一堆执行器。我想使用 Asyncio 协同程序来持续监控多个传感器(基本上这样我就不必从主循环中进行轮询)，然后用一堆执行器做一些事情。

我打算为每个传感器创建一个类，它将具有类似于下面代码中协程的方法。

我想将传感器方法的结果生成到某个变量，然后我可以对其进行操作。

我的问题是，如果我有多个协程写入一个地方，我该如何安全地进行写入。 asyncio 中的队列似乎是一对一的，而不是多对一的 - 对吗？

最终我不明白如何让多个协程返回一个地方，有一些逻辑，然后向其他协程发送消息

+------------+
|            |                                +------------+
|  Sensor 1  +-------+                        |            |
|            |       |                    +--->  actuator1 |
+------------+       |                    |   |            |
                     |                    |   +------------+
+------------+       |      +-----------+ |
|            |       |      |           | |
|   Sensor 2 +------------> |  logic    +-+
|            |       |      |           | |
+------------+       |      +-----------+ |
                     |                    |   +------------+
+------------+       |                    |   |            |
|            |       |                    +--->  actuator2 |
|  Sensor 3  +-------+                        |            |
|            |                                +------------+
+------------+

以上代表了我正在努力实现的目标。我知道我可以通过轮询和 while 循环来实现这一点，但我喜欢尝试异步/事件驱动方法的想法。

import asyncio
import random

async def sensor(queue):
    while True:
        # Get some sensor data
        sensor_data = "data"

        await queue.put(sensor_data)


async def actuator(queue):
    while True:
        # wait for an item from the producer
        item = await queue.get()
        if item is None:
            # the producer emits None to indicate that it is done
            break

        # process the item
        print('consuming item {}...'.format(item))
        # simulate i/o operation using sleep
        await asyncio.sleep(random.random())

loop = asyncio.get_event_loop()
queue = asyncio.Queue(loop=loop)
sensor_coro = sensor(queue)
actuator_coro = actuator(queue)
loop.run_until_complete(asyncio.gather(sensor_coro, actuator_coro))
loop.close()

Answer 1

My question is, if I have multiple coroutines writing to a single place how do I do that safely. The queues in asyncio seem to be one to one, not many to one - is that correct?

这是不正确的；异步队列是多生产者多消费者。要实现图表的逻辑，您需要两个同步原语:

• 一个队列，由 sensor 协程的多个实例填充，由 logic() 协程的单个实例排空

• 每个执行器都有一个额外的同步装置。哪种设备最好取决于需求。例如，是否允许执行器“丢失”传入速度快于响应速度的消息？或者，逻辑 是否应该等待？根据这些，logic() 和每个执行器之间的同步将是一个简单的 Event(或者甚至只是一个 Future)或另一个队列.

假设您为每个执行器使用一个队列，您的逻辑协程可能如下所示:

async def logic(sensor_queue, actuator_queues):
    while True:
        item = await queue.get()
        # process the item and signal some actuators
        await actuator_queues[0].put(x1)
        await actuator_queues[1].put(x2)