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【高并发】高速将图片提交到flask、fastapi等主流服务框架

news 来源：原创 2025/5/21 18:47:01

一、摘要

高性能，高并发的读取图片，并将图片传输到服务器的应用场景很多，比如上传图片到网站，将图片提交到后台推理等。这篇文章实现一种多线程并发方式将图片提交到后台。

二、多线程发送请求的实现方法

1. 使用`ThreadPoolExecutor`线程池

通过线程池管理并发请求，避免手动创建/销毁线程的开销，且支持动态控制并发量。

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
import requests

def send_image_to_service(image_path, service_url):
    """单张图片的请求发送逻辑"""
    try:
        with open(image_path, 'rb') as f:
            response = requests.post(service_url, files={'image': f})
            return response.status_code
    except Exception as e:
        print(f"请求失败: {image_path}, 错误: {e}")
        return None

# 改造后的多线程发送逻辑
def batch_send_images(image_paths, service_url, max_workers=10):
    with ThreadPoolExecutor(max_workers=max_workers) as executor:
        futures = [
            executor.submit(send_image_to_service, path, service_url)
            for path in image_paths
        ]
        # 可选：获取所有请求结果
        results = [future.result() for future in futures]
    return results

2. 使用`asyncio`异步请求（更高性能）

对于高频请求场景（如每秒数百张图片），异步请求能进一步减少I/O等待时间：

import aiohttp
import asyncio

async def async_send_image(session, image_path, service_url):
    try:
        with open(image_path, 'rb') as f:
            async with session.post(service_url, data={'image': f}) as response:
                return await response.status()
    except Exception as e:
        print(f"异步请求失败: {image_path}, 错误: {e}")
        return None

async def async_batch_send(image_paths, service_url, max_concurrent=20):
    semaphore = asyncio.Semaphore(max_concurrent)  # 限制并发数
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        tasks = []
        for path in image_paths:
            async with semaphore:
                task = asyncio.create_task(async_send_image(session, path, service_url))
                tasks.append(task)
        return await asyncio.gather(*tasks)

三、集成到原有代码中的示例

# 假设已生成所有图片路径：image_paths = ["frames/frame_0001.jpg", ...]
service_url = "http://your-service.com/upload"

# 多线程发送请求（选择以下一种方式）
# 方式1：线程池
batch_send_images(image_paths, service_url, max_workers=10)

# 方式2：异步请求（需在异步环境中运行）
asyncio.run(async_batch_send(image_paths, service_url, max_concurrent=20))

四、优化注意事项

并发数控制
• 根据服务端承载能力调整max_workers或max_concurrent，避免因过高并发导致服务崩溃。
• 建议通过压力测试确定最佳值（如从10逐步增加）。
错误处理与重试
• 在send_image_to_service函数中增加重试机制（如retrying库）。
• 记录失败请求的图片路径，便于后续补传。

性能监控
• 使用tqdm库显示进度条（参考网页4的优化方法）：

from tqdm import tqdm
with ThreadPoolExecutor(...) as executor:
    futures = [executor.submit(...) for path in image_paths]
    results = []
    for future in tqdm(futures, desc="发送进度"):
        results.append(future.result())

五、适用场景对比

方法	适用场景	性能优势
`ThreadPoolExecutor`	简单并发控制，兼容性高	中等，适合低频请求
`asyncio`	高频请求（如每秒百次以上）	高，资源占用更低

通过以上改造，您可以在不修改视频切片逻辑的前提下，将图片请求的吞吐量提升至原有单线程的10倍以上（具体取决于服务端响应速度）。若需进一步优化，可结合异步IO与连接池技术（如aiohttp的持久化会话）。