[고급 프로그래밍] Week 10: 파이썬 AsyncIO 모듈 활용, 비동기 프로그래밍 예제

Day 1: Python AsyncIO 모듈 소개

• 강의 내용:
  • AsyncIO 모듈의 개념
    • AsyncIO란 무엇인가?
    • AsyncIO의 주요 기능
  • AsyncIO의 아키텍처
    • 이벤트 루프
    • 코루틴
    • 태스크와 퓨처
  • AsyncIO의 사용 사례
    • 비동기 웹 서버
    • 비동기 네트워크 클라이언트
• 실습:
  • AsyncIO 모듈을 사용한 간단한 예제

import asyncio

async def hello_world():
    print("Hello, World!")
    await asyncio.sleep(1)
    print("Goodbye, World!")

asyncio.run(hello_world())

 

Day 2: AsyncIO 코루틴 작성

• 강의 내용:
  • 코루틴의 작성
    • 코루틴 함수 정의
    • await 키워드 사용
  • 코루틴의 실행
    • 이벤트 루프에서 실행
    • 코루틴 스케줄링
  • 코루틴의 상태와 결과
    • 코루틴의 상태 관리
    • 코루틴의 결과 반환
• 실습:
  • AsyncIO 코루틴 작성 및 실행 예제

import asyncio

async def fetch_data():
    print("데이터를 가져오는 중...")
    await asyncio.sleep(2)
    print("데이터 가져오기 완료")
    return "데이터"

async def main():
    result = await fetch_data()
    print(f"결과: {result}")

asyncio.run(main())

 

Day 3: AsyncIO 태스크와 퓨처 활용

• 강의 내용:
  • 태스크의 생성과 관리
    • 태스크 생성
    • 태스크 상태 관리
  • 퓨처의 사용
    • 퓨처 객체 생성
    • 퓨처와 태스크의 차이점
  • 비동기 작업 스케줄링
    • 태스크 스케줄링
    • 태스크 취소 및 완료
• 실습:
  • AsyncIO 태스크와 퓨처 활용 예제

import asyncio

async def my_task():
    await asyncio.sleep(1)
    return "태스크 완료"

async def main():
    task = asyncio.create_task(my_task())
    print(f"태스크 상태: {task.done()}")
    result = await task
    print(f"태스크 상태: {task.done()}")
    print(f"태스크 결과: {result}")

asyncio.run(main())

 

Day 4: 비동기 파일 입출력

• 강의 내용:
  • 비동기 파일 읽기
    • aiofiles 모듈 사용
    • 비동기 파일 읽기 메서드
  • 비동기 파일 쓰기
    • 비동기 파일 쓰기 메서드
    • 파일 쓰기 완료 확인
  • 비동기 파일 처리의 장점
    • 높은 I/O 성능
    • 파일 처리의 동시성
• 실습:
  • AsyncIO를 사용한 비동기 파일 입출력 예제

import asyncio
import aiofiles

async def read_file(file_path):
    async with aiofiles.open(file_path, mode='r') as file:
        contents = await file.read()
    return contents

async def write_file(file_path, data):
    async with aiofiles.open(file_path, mode='w') as file:
        await file.write(data)

async def main():
    await write_file('example.txt', 'Hello, AsyncIO!')
    contents = await read_file('example.txt')
    print(contents)

asyncio.run(main())

 

Day 5: 비동기 네트워크 프로그래밍

• 강의 내용:
  • 비동기 네트워크 클라이언트
    • aiohttp 모듈 사용
    • 비동기 HTTP 요청
  • 비동기 네트워크 서버
    • 비동기 TCP 서버
    • 클라이언트 연결 관리
  • 비동기 네트워크 처리의 장점
    • 높은 네트워크 성능
    • 네트워크 처리의 동시성
• 실습:
  • AsyncIO를 사용한 비동기 네트워크 프로그래밍 예제

import asyncio
import aiohttp

async def fetch_url(url):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as response:
            return await response.text()

async def main():
    url = 'https://httpbin.org/get'
    content = await fetch_url(url)
    print(content)

asyncio.run(main())

 

Day 6: 프로젝트 준비

• 강의 내용:
  • 프로젝트 주제 선정 및 요구사항 분석
    • 프로젝트 주제 및 요구사항 확정
    • 프로젝트 설계 및 계획 수립
  • 프로젝트 구현 준비
    • 데이터 구조 및 알고리즘 설계
    • 비동기 작업 관리 및 최적화 계획
• 실습:
  • 프로젝트 주제 및 요구사항 분석
  • 프로젝트 설계 및 계획 수립

### 프로젝트 주제 예시
1. 비동기 웹 크롤러 개발
2. 실시간 비동기 데이터 처리 시스템 구축

### 프로젝트 요구사항 예시
1. 비동기 웹 크롤러:
   - 여러 웹페이지를 동시에 크롤링
   - 비동기 I/O를 사용한 데이터 수집
   - 수집한 데이터 저장 및 분석

2. 실시간 비동기 데이터 처리 시스템:
   - 실시간 데이터 스트리밍 수집 및 처리
   - 비동기 I/O를 사용한 데이터 변환 및 분석
   - 처리 결과 저장 및 시각화

### 프로젝트 설계 및 계획 예시
1. 데이터 입력 모듈 구현
2. 비동기 알고리즘 구현
3. 데이터 출력 및 성능 분석 모듈 구현

 

이 강의는 비동기 I/O의 기본 개념과 필요성, Python AsyncIO 모듈 활용, 그리고 비동기 프로그래밍 예제의 기본 개념과 구현을 익히는 것을 목표로 하며, 각 강의는 이론과 실습을 포함합니다. 추가적인 주제나 다음 주차에 대한 상세 강의를 원하시면 말씀해 주세요!