Python异步编程支持在Python 3.5版本中引入，了解其基础概念对于阅读和编写相关代码至关重要。核心语法为async/await，其背后的核心概念是协程(coroutine)。协程通过事件循环(event loop)模拟多个线程并发效果，实现异步执行。在Python中，协程具有两层含义：一方面，协程函数是通过async关键字声明的，具备yield...
一文读懂Python async&47；await异步编程
Python异步编程支持在Python 3.5版本中引入，了解其基础概念对于阅读和编写相关代码至关重要。核心语法为async/await，其背后的核心概念是协程(coroutine)。协程通过事件循环(event loop)模拟多个线程并发效果，实现异步执行。
在Python中，协程具有两层含义：一方面，协程函数是通过async关键字声明的，具备yield从当前执行点返回，等待稍后重新执行的能力；另一方面，一个协程执行时，其类型仍是function，但在实际调用后返回的是一个coroutine对象。使用await关键字，可以将当前协程的执行暂停，Python解释器开始执行对应的coroutine代码。例如，asyncio.sleep(1)作为一个coroutine object，对它进行await会使其暂停执行一秒。
虽然使用coroutine能实现更高效并发，但其优势在于用单个线程模拟多个线程并发，节约了等待时间。通过await实现，多个协程可以同时asyncio.sleep(1)，实现在现实世界中仅过去了1秒，而每个协程的时间都过去了1秒。这使得多个任务在相同时间内完成。
在Python异步编程中，真正并发的对象是任务(Task)。对Task进行await时，event loop开始调度当前可执行的全部任务，直到被await的Task结束。例如，通过asyncio.gather实现多个任务同时执行，而内部通过Task实现。这与直接通过asyncio.run执行单个coroutine类似，但在多个任务并发时，异步编程能更高效地管理资源。
理解asyncio的await用法分为两种：一种是直接调用asyncio.sleep进行等待，另一种则是利用future对象实现更复杂的并发控制。future对象可以设置结果，event loop会在其完成时执行特定函数。通过event loop的API，如call_soon、call_later等，可以实现回调函数在特定时刻执行。
在Python异步编程中，task和future的实现关系密切。task实际上是一个future的子类，通过使用event loop进行并发控制。为了实现类似asyncio.run的功能，可以通过自制Task类来控制coroutine的执行流程。
使用asyncio时，必须确保执行的是event loop能够理解的I/O操作，例如sleep必须使用await asyncio.sleep(1)。使用time.sleep(1)会导致当前线程休眠，而event loop无法继续执行，从而影响异步代码的并发性能。
将异步代码应用于网络请求同样能显著提升效率。例如，使用aiohttp库可以实现高效并发的网络请求，相比于使用requests库的同步方法，异步请求可以显著减少等待时间，提升整体执行速度。2024-10-14
