Ответ
Backpressure (противодавление) — это механизм контроля потока данных, при котором система-потребитель (consumer), не успевающая обрабатывать данные, сигнализирует системе-производителю (producer) о необходимости замедлить или приостановить их отправку.
Зачем это нужно? Это предотвращает переполнение буферов, перегрузку потребителя и потерю данных, когда производитель генерирует их быстрее, чем потребитель может обработать. Система становится более стабильной и предсказуемой.
Практический пример с asyncio.Queue
Ограничение размера очереди — классический способ реализации backpressure. Производитель не сможет положить новый элемент в переполненную очередь и будет ждать, пока потребитель не заберет хотя бы один элемент.
import asyncio
async def producer(queue: asyncio.Queue):
for i in range(10):
print(f'Producer: готов отправить {i}')
# Эта строка заблокируется, если очередь заполнена (3 элемента)
await queue.put(i)
print(f'Producer: успешно отправил {i}')
await asyncio.sleep(0.1) # Производитель работает быстро
async def consumer(queue: asyncio.Queue):
while True:
item = await queue.get()
print(f'Consumer: начал обработку {item}')
await asyncio.sleep(1) # Потребитель работает медленно
print(f'Consumer: закончил обработку {item}')
queue.task_done()
async def main():
# Очередь с максимальным размером 3. Это и есть механизм backpressure.
queue = asyncio.Queue(maxsize=3)
producer_task = asyncio.create_task(producer(queue))
consumer_task = asyncio.create_task(consumer(queue))
await producer_task
await queue.join() # Ждем, пока очередь не будет обработана
consumer_task.cancel()
asyncio.run(main())В этом примере, как только в очереди окажется 3 элемента, producer будет "поставлен на паузу" на строке await queue.put(i), пока consumer не освободит место. Это и есть backpressure в действии.