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關(guān)于fastapi異步接口卡死的坑及解決

更新時(shí)間：2024年06月29日 08:38:24 作者：brandon_l

這篇文章主要介紹了關(guān)于fastapi異步接口卡死的坑及解決,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

背景

開發(fā)任務(wù)是使用fastapi去寫一個(gè)對(duì)工業(yè)設(shè)備（PLC）的通信接口，方便其他后端服務(wù)與設(shè)備對(duì)接，將設(shè)備的功能抽象出來供MES調(diào)用。

通信協(xié)議是使用modbus TCP，由于fastapi是異步框架，很多以前在同步函數(shù)里開發(fā)的代碼移植過來發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了異常，這也是不斷踩坑的過程，問題解決之后也能體會(huì)到異步框架的優(yōu)美與高效。

問題細(xì)節(jié)

在視圖函數(shù)中我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)socket連接，使用它跟plc進(jìn)行通信，完畢之后還要記得關(guān)閉該連接，否則就會(huì)造成異步框架的卡死，其他請(qǐng)求就進(jìn)不來了。

剛開始我的代碼是這樣的：

@router.put("/start/{id}")
async def start(
    id:int,
    batsize:int=Body(default=15,description='批次大小'),
    noksize:int=Body(default=3,description='最大連續(xù)失敗次數(shù)')
    ):

    dip = await PLC.get(pk=id)   # 配置數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢?cè)O(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息
    zmqconn = get_conn(dip.host,dip.port)   # 獲取網(wǎng)絡(luò)連接
    # 發(fā)送命令
    try:
        ret = zmqconn.request(action='start_batch',rqargs={'batch_size':batsize,'nok_num':noksize})
    except Exception as e:
        raise HTTPException(status_code=503,detail=str(e))
    else:
        return ret

????寫完之后我自己測(cè)試了一下，發(fā)現(xiàn)是可以正常發(fā)起命令的，而且接口也返回了期望的結(jié)果，但是我快速點(diǎn)了幾下，發(fā)現(xiàn)問題就來了，第六下的時(shí)候，接口卡住無法返回，異步函數(shù)中也不執(zhí)行任何動(dòng)作，這在之前的同步代碼中是沒有出現(xiàn)的。

后來我經(jīng)過調(diào)試發(fā)現(xiàn)是socket連接并沒有成功創(chuàng)建，懷疑是之前的連接沒有關(guān)閉，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)阻塞，于是加入了關(guān)閉連接的代碼。

@router.put("/start/{id}")
async def start(
    id:int,
    batsize:int=Body(default=15,description='批次大小'),
    noksize:int=Body(default=3,description='最大連續(xù)失敗次數(shù)')
    ):

    dip = await PLC.get(pk=id)
    zmqconn = get_conn(dip.host,dip.port)
        
    try:
        ret = zmqconn.request(action='start_batch',rqargs={'batch_size':batsize,'nok_num':noksize})
    except Exception as e:
        raise HTTPException(status_code=503,detail=str(e))
    finally:
        zmqconn.close()
    return ret

這個(gè)時(shí)候就完全沒有卡住的問題了，接口可以一直點(diǎn)。

所以對(duì)于異步函數(shù)，我們一定要注意手動(dòng)釋放資源，否則可能會(huì)造成意想不到的問題。

fastapi依賴注入

但是這又出現(xiàn)一個(gè)問題，我們的服務(wù)是經(jīng)常用到前面的socket框架的，其他接口也要用到，總不能每個(gè)接口都把這段代碼復(fù)制粘貼一邊吧。

fastapi作為最優(yōu)秀的異步框架，有一個(gè)很大的特點(diǎn)就是非常苛刻的代碼復(fù)用性，它在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到了重復(fù)代碼的問題。

至于苛刻到什么程度呢，舉個(gè)例子，如果不同的接口用了相同的一組參數(shù)，那么你可以把這組參數(shù)進(jìn)行封裝，寫到依賴?yán)锩妫玫臅r(shí)候引入一下，那么你新的接口就有了一組一模一樣的參數(shù)。

這里我們利用fastapi的依賴注入，把接口參數(shù)以及socket連接都封裝起來，供其他接口調(diào)用。

依賴代碼

async def get_conn_dep(
    id:int = Path(description='路徑參數(shù)，設(shè)備id'),
):
    dip = await PLC.get(pk=id)
    try:
        zmqconn = get_conn(dip.host,dip.port)
        yield zmqconn                # 向接口函數(shù)注入鏈接
    finally:
        zmqconn.close()     # 接口函數(shù)執(zhí)行完畢后會(huì)異步執(zhí)行關(guān)閉

而我們的接口函數(shù)就可以非常精簡(jiǎn)

@router.put("/start/{id}")
async def start(
    zmqconn = Depends(get_conn_dep),     # 這一行直接復(fù)用了一堆代碼以及相應(yīng)的路徑字段，簡(jiǎn)直太優(yōu)雅了
    batsize:int=Body(default=15,description='批次大小'),
    noksize:int=Body(default=3,description='最大連續(xù)失敗次數(shù)')
    ):

    try:
        ret = zmqconn.request(action='start_batch',rqargs={'batch_size':batsize,'nok_num':noksize})
    except Exception as e:
        raise HTTPException(status_code=503,detail=str(e))
    else:
        return ret

我們使用swagger瘋狂點(diǎn)擊該接口，并傳入不同的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)接口響應(yīng)非常流暢，異常處理的時(shí)候也返回了我們想要的錯(cuò)誤信息。

我們上面的代碼使用了fastapi異步接口（據(jù)說性能逼近go），并使用了tortoise異步ORM，tortoise的使用與django-orm幾乎一樣，但它是一個(gè)純異步orm，這兩個(gè)配合起來開發(fā)簡(jiǎn)直是非常的舒服。