await 挙動の違い: JavaScript v.s. Python

TL;DR

• JavaScript では Promise を new した瞬間に処理がトリガされる
• Python ではawait した瞬間に処理がトリガされる（ように私には見える）

特に、Python 使う場合は注意。思ったとおりの並列処理ができてないかもしれないかもよ。

サンプルコード

• 1つめの Promise/コルーチン を作成し
• CPU主体処理(というかブロッキングな処理)を実施し
• 2つめの Promise/コルーチン を作成し
• 両方の Promise/コルーチン が終わるのを待つ

なんと上記のロジックをそのまま書くと Python と JavaScript で処理時間が異なってしまう。

JavaScript では以下の処理は 6秒で終わる。

await.js

const asleep = async (val) => {
  await new Promise(r => setTimeout(() => r(), val*1000));
  return val;
}

const doCPUIntensiveProcess = (val) => {
  const endTime = Date.now() + val * 1000;
  for (;;) {
    {hello: 'world'};
    if (Date.now() > endTime)
      break;
  }
  return 1
}

const main = async () => {
  const start = Date.now()
  const p1 = asleep(3); // sleep 3sec
  const result = doCPUIntensiveProcess(5); // work 5sec, returns 1
  const p2 = asleep(result); // sleep 1sec
  console.log(await Promise.all([p1, p2]), result);
  console.log(`${((Date.now()-start)/1000).toFixed(0)}secs passed`)
};

main();

Python では以下の処理は 8秒 かかってしまう。

await.py

import asyncio
import time

async def asleep(val):
    await asyncio.sleep(val)
    return val

def doCPUIntensiveProcess(val):
    end_time = time.time() + val
    while True:
        {'hello': 'world'}
        if time.time() > end_time:
            break
    return 1

async def main():
    start = time.time()
    t1 = asleep(3)
    result = doCPUIntensiveProcess(5)
    t2 = asleep(result)
    print(await asyncio.gather(t1,t2), result)
    print('{:.0f}secs passed'.format(time.time()-start))

asyncio.get_event_loop().run_until_complete(main())

なぜ違いがでるかというと、以下のとおりだからだ。

• JavaScript では Promise を new した瞬間に処理がトリガされる
• Python ではawait した瞬間に処理がトリガされる（ように私には見える）

改版

Python で JavaScript と同様の並列性を持たせるにはどうすればいいのだろうか？ await して非同期関数をトリガさせる前に、doCPUIntensiveProcessが走ってしまうのが原因なので、こいつの評価を遅らせればよさそうだ。ということで、以下のように変更すれば、処理時間が6秒で済む。

await2.py

import asyncio
import time

async def asleep(val):
    await asyncio.sleep(val)
    return val

def doCPUIntensiveProcess(val):
    end_time = time.time() + val
    while True:
        {'hello': 'world'}
        if time.time() > end_time:
            break
    return 1

async def to_coroutine(f, args):
    return f(*args)

async def main(loop):
    start = time.time()
    t1 = loop.create_task(asleep(3))
    result = await loop.create_task(to_coroutine(doCPUIntensiveProcess, [5]))
    t2 = asleep(result)
    print (await asyncio.gather(t1,t2) , result)
    print('{:.0f}secs passed'.format(time.time()-start))

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main(loop))

さいごに

python は Promise じゃなくて コルーチンだから、この挙動の方が正しいんだろうなあ。同じキーワード await を使っているから混乱するだけで。promise に対応するのは task/future であるよっと。