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轻松建立网站,如何给网站做推广,营销型网站建设策划,江门手机模板建站1. async 关键字:定义协程 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。 示例&#…

1. async 关键字:定义协程

  • 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。

  • 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

  • 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。

  • 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。
  • 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):

  1. 定义协程函数: 使用 async def 定义一个或多个协程函数。

  2. 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
    
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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:

  1. asyncio.run(main()) 启动事件循环,并开始执行 main 协程。

  2. main 协程打印 “Main: 启动…”。

  3. asyncio.create_task(task_a())asyncio.create_task(task_b()) 创建了 task_atask_b 两个协程的 Task 对象,并将它们提交给事件循环。此时 task_atask_b 并没有立即执行。

  4. main 协程打印 “Main: 任务已创建…”。

  5. await task1main 协程遇到 await,暂停执行,将控制权交回事件循环。

  6. 事件循环发现

    task_a
    

    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_atask_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。
  7. 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。
  8. 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。

  9. 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。
  10. 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。
  11. 现在,task1task2 都已经完成。事件循环回到 main 协程被暂停的地方。

  12. main 协程恢复执行,从 result1 = await task1 获取 task_a 的结果。

  13. 然后从 result2 = await task2 获取 task_b 的结果。

  14. main 协程打印 “Main: 所有任务完成…” 和最终结果。

  15. main 协程执行完毕,事件循环关闭。

关键 takeaway:

  • asyncawait 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。
http://www.dinnco.com/news/5794.html

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