Python asyncio 异步编程

学习asyncio · 难度：高级 · +15XP

Python asyncio 异步编程

asyncio 是 Python 3.4 引入的标准库，用于编写单线程并发代码。它使用 async/await 语法，基于事件循环（Event Loop）实现协程的调度。异步编程特别适合 I/O 密集型任务，如网络请求、文件读写、数据库操作等。同一个线程可以在等待 I/O 的同时处理其他任务，大幅提升程序的并发性能。

协程基础

协程（Coroutine）是使用 async def 定义的函数：

import asyncio
# 定义一个协程函数
async def hello():
    print('Hello')
    await asyncio.sleep(1)  # 模拟异步等待
    print('World')
# 运行协程
asyncio.run(hello())

并发执行多个任务

import asyncio
import time
async def fetch_data(url, delay):
    print(f'开始请求: {url}')
    await asyncio.sleep(delay)  # 模拟网络请求
    print(f'完成请求: {url}')
    return f'{url} 的数据'
async def main():
    start = time.time()
    # 并发执行多个任务
    results = await asyncio.gather(
        fetch_data('api/users', 2),
        fetch_data('api/products', 1),
        fetch_data('api/orders', 1.5),
    )
    elapsed = time.time() - start
    print(f'结果: {results}')
    print(f'总耗时: {elapsed:.2f}秒')  # 约2秒，而非4.5秒
asyncio.run(main())

创建任务

import asyncio
async def worker(name, delay):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(f'{name} 完成工作')
    return f'{name} 结果'
async def main():
    # 创建 Task 对象
    task1 = asyncio.create_task(worker('A', 2))
    task2 = asyncio.create_task(worker('B', 1))
    # Task 可以独立运行，稍后获取结果
    result1 = await task1
    result2 = await task2
    print(result1, result2)
asyncio.run(main())

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