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1. async 关键字：定义协程
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当你在一个函数定义前加上
async def时，你就创建了一个 协程函数。 -
协程函数被调用时，它不会立即执行里面的代码，而是返回一个 协程对象。这个协程对象是一个可等待 (awaitable) 的对象。
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示例：
async def my_coroutine():print("开始执行协程")await asyncio.sleep(1) # 模拟耗时操作print("协程执行完毕")
2. await 关键字：暂停与等待
await关键字只能在async函数内部使用。- 当一个协程遇到
await表达式时，它会 暂停 当前的执行，并 交出控制权 给事件循环。 - 事件循环会去执行其他可执行的任务（比如其他协程）。
- 一旦
await等待的那个可等待对象（通常是另一个协程或一个异步操作）完成，事件循环会 恢复 之前暂停的协程，从await语句的下一行继续执行。 - 关键点：
await是非阻塞的。它不会像传统的同步函数调用那样一直等待直到完成。相反，它允许程序在等待期间做其他事情。
3. 事件循环 (Event Loop)：异步的核心
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事件循环是异步编程的 核心调度器。它负责管理和运行协程。
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它的主要职责是：
- 注册 协程和其他异步任务。
- 调度 协程的执行。
- 监听 事件（如I/O完成、定时器到期等）。
- 当一个协程被
await暂停时，事件循环会切换到另一个准备好运行的协程。 - 当被等待的操作完成时，事件循环会将相应的协程重新标记为“可运行”，并在合适的时机恢复其执行。
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在 Python 中，通常使用
asyncio库来获取和运行事件循环。
asyncio.run(main_coroutine())是启动事件循环并运行顶层协程的常见方式。
4. 执行流程总结 (以 asyncio.run() 为例)：
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定义协程函数： 使用
async def定义一个或多个协程函数。 -
创建协程对象：
在某个地方（通常是主函数或另一个协程中）调用协程函数，这将创建协程对象。
Python
async def main():task1 = asyncio.create_task(my_coroutine_1()) # 创建任务task2 = asyncio.create_task(my_coroutine_2())await task1 # 等待任务完成await task2 -
启动事件循环：
通过
asyncio.run(顶层协程对象)来启动事件循环。
asyncio.run()会创建一个新的事件循环，运行传入的顶层协程直到完成，然后关闭事件循环。
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协程的执行与暂停：
- 事件循环开始运行顶层协程。
- 当顶层协程遇到
await表达式时，它会将控制权交还给事件循环。 - 事件循环会检查是否有其他协程或异步任务可以运行。如果有，它会切换到这些任务。
- 当被
await等待的操作完成时，事件循环会收到通知，并将之前暂停的协程重新标记为可运行。 - 在下一次调度时，事件循环会恢复该协程的执行，从
await的下一行继续。
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循环往复： 这个过程会不断重复，直到所有任务都完成，事件循环才会停止。
5. 示例代码与流程分析：
import asyncio
import timeasync def task_a():print(f"Task A: 开始 at {time.strftime('%X')}")await asyncio.sleep(2) # 模拟I/O操作，耗时2秒print(f"Task A: 结束 at {time.strftime('%X')}")return "Result A"async def task_b():print(f"Task B: 开始 at {time.strftime('%X')}")await asyncio.sleep(1) # 模拟I/O操作，耗时1秒print(f"Task B: 结束 at {time.strftime('%X')}")return "Result B"async def main():print(f"Main: 启动 at {time.strftime('%X')}")# 创建任务，此时协程并没有立即执行# asyncio.create_task() 将协程包装成一个 Task 对象，并提交给事件循环task1 = asyncio.create_task(task_a())task2 = asyncio.create_task(task_b())print(f"Main: 任务已创建 at {time.strftime('%X')}")# await 等待任务完成。注意，这里的等待是非阻塞的result1 = await task1result2 = await task2print(f"Main: 所有任务完成 at {time.strftime('%X')}")print(f"Result A: {result1}")print(f"Result B: {result2}")if __name__ == "__main__":asyncio.run(main())
执行流程分析：
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asyncio.run(main())启动事件循环，并开始执行main协程。 -
main协程打印 “Main: 启动…”。 -
asyncio.create_task(task_a())和asyncio.create_task(task_b())创建了task_a和task_b两个协程的 Task 对象，并将它们提交给事件循环。此时task_a和task_b并没有立即执行。 -
main协程打印 “Main: 任务已创建…”。 -
await task1：main协程遇到await，暂停执行，将控制权交回事件循环。 -
事件循环发现
task_a和
task_b已经准备好运行。它会先运行
task_a(或
task_b，取决于调度器的内部实现，通常是按照提交顺序或优先级)。
- 假设先运行
task_a：task_a打印 “Task A: 开始…”。 task_a遇到await asyncio.sleep(2)，暂停执行，将控制权交回事件循环。
- 假设先运行
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事件循环发现
task_b可以运行。
task_b打印 “Task B: 开始…”。task_b遇到await asyncio.sleep(1)，暂停执行，将控制权交回事件循环。
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现在，事件循环正在等待
asyncio.sleep(2)(来自task_a) 和asyncio.sleep(1)(来自task_b) 完成。 -
1秒钟后，
asyncio.sleep(1)(来自
task_b) 完成。事件循环恢复
task_b的执行。
task_b打印 “Task B: 结束…”。task_b执行完毕。
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2秒钟后（从
task_a开始算起），
asyncio.sleep(2)(来自
task_a) 完成。事件循环恢复
task_a的执行。
task_a打印 “Task A: 结束…”。task_a执行完毕。
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现在，
task1和task2都已经完成。事件循环回到main协程被暂停的地方。 -
main协程恢复执行，从result1 = await task1获取task_a的结果。 -
然后从
result2 = await task2获取task_b的结果。 -
main协程打印 “Main: 所有任务完成…” 和最终结果。 -
main协程执行完毕，事件循环关闭。
关键 takeaway：
async和await并不是多线程或多进程。它们在单个线程中实现并发，通过在await点之间切换来完成。await是协作式的多任务。一个协程必须明确地await另一个可等待对象才能交出控制权。- 事件循环是异步编程的“大脑”，负责调度和管理协程的执行。