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介绍
了解异步编程前先了解一些概念：协程(coroutine)、任务(task)和变乱循环(event loop)，在3.7从前还需要关心Future这个东西，不外之后提供的高级API弱化了这个概念，你基本不需要关心Future是什么。
协程
协程等于一个人在工作之间切换，而线程则是等于两个人在工作(先不提GIL)，比方烧水、煮饭还有切菜，只有一个人的话，你会把锅装满水放到炉子上烧，然后再去煮饭。而有的人他就是要等到水烧开了再去煮饭，这样要快速完成只能再叫一个人。
IO
这个烧水的过程被称为IO操作，在Python中像网络请求、文件读写等都是IO操作，特别是网络请求，等待服务器返回数据这个过程耗时黑白常长的，但它实际上不需要cpu的参与，只是单纯的等待。其实print也是IO操作，但是它耗时非常短基本不会影响，也就不需要在弄一个aioprint出来。
像切菜这种完全离不开人的工作则被称为cpu密集型程序，在Python中跟计算相关的程序都离不开cpu，这种使用异步操作就无法节省时间，必须得加一个人来做。
协程
func和func()都是协程，异步函数(协程函数)被调用只是返回协程对象，不会立刻实行。
任务
任务只是对协程的封装，用于处理协程的取消和获取结果等，创建任务一般都是通过asyncio.create_task来创建，比方- task = asyncio.create_task(func)
变乱循环
变乱循环这个概念没什么可说的，其实就是等于一个人在工作，每个线程只能运行一个变乱循环。可以在多线程中创建多个变乱循环，然后通过asyncio.run_coroutine_threadsafe指定协程运行在哪个变乱循环里
使用
运行变乱循环
创建并运行变乱循环一般是通过asyncio.run来实现的，不外有时间这个函数会有一些奇怪的错误。这个时间就需要使用低级API创建并运行- loop = asyncio.get_event_loop()
- loop.run_until_complete(main())
- loop = asyncio.new_event_loop()
- asyncio.set_event_loop(loop)
下面的代码等同于同步编程- import asyncio
- import time
- async def say_after(delay, what):
- await asyncio.sleep(delay)
- print(what)
- async def main():
- print(f"started at {time.strftime('%X')}")
- await say_after(1, 'hello')
- await say_after(2, 'world')
- print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
- asyncio.run(main())
- import asyncio
- import time
- async def say_after(delay, what):
- await asyncio.sleep(delay)
- print(what)
- return delay
- async def main():
- # 创建并执行任务
- task1 = asyncio.create_task(
- say_after(1, 'hello'))
- task2 = asyncio.create_task(
- say_after(2, 'world'))
- print(f"started at {time.strftime('%X')}")
- # 等待任务完成
- print(await task1)
- print(await task2)
- print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
-
- asyncio.run(main())
- import asyncio
- import time
- async def say_after(delay, what):
- await asyncio.sleep(delay)
- print(what)
- return delay
- async def main():
- print(f"started at {time.strftime('%X')}")
- print(await asyncio.gather(say_after(1, 'hello'), say_after(2, 'world')))
- print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
-
- asyncio.run(main())
- import asyncio
- import time
- async def say_after(delay, what):
- await asyncio.sleep(delay)
- print(what)
- return delay
- async def main():
- # 创建并执行任务
- task1 = asyncio.create_task(
- say_after(1, 'hello'))
- task2 = asyncio.create_task(
- say_after(2, 'world'))
- print(f"started at {time.strftime('%X')}")
- # 等待任务完成
- print(await asyncio.gather(task1, task2))
- print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
-
- asyncio.run(main())
函数原型: asyncio.wait_for(aw, timeout, *, loop=None)
wait_for和直接await只有一个区别，可以指定超时时间- import asyncio
- async def eternity():
- # Sleep for one hour
- await asyncio.sleep(3600)
- print('yay!')
- async def main():
- try:
- await asyncio.wait_for(eternity(), timeout=1.0)
- except asyncio.TimeoutError:
- print('timeout!')
- asyncio.run(main())
函数原型: asyncio.wait(aws, *, loop=None, timeout=None, return_when=ALL_COMPLETED)
wait也是一起实行多个协程，与gather的区别可以从参数和返回值看出来，详细区别如下:
- wait一般是用来等待create_task创建的任务，而gather可以直接运行协程
- gather直接返回所有协程的结果(顺序也一样)，而wait返回的是所有协程的运行状态
- wait给定timeout并超时后，不会引发asyncio.TimeoutError非常，而是返回所有协程的运行状态
- wait可以指定return_when，当某个协程实行完成或触发非常时立刻返回运行状态，而gather需要等待所有协程完成
return_when有三个值:
- FIRST_COMPLETED: 其中某个协程实行完成或被取消时返回
- FIRST_EXCEPTION: 其中某个协程触发非常
- ALL_COMPLETED: 所有协程都完成大概被取消
- import asyncio
- import time
- async def say_after(delay, what):
- await asyncio.sleep(delay)
- print(what)
- return delay
- async def main():
- # 创建并执行任务
- task1 = asyncio.create_task(
- say_after(1, 'hello'))
- task2 = asyncio.create_task(
- say_after(2, 'world'))
- print(f"started at {time.strftime('%X')}")
- # 等待任务完成
- done, pending = await asyncio.wait([task1, task2])
- for task in done:
- print(task.result())
- print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
-
- asyncio.run(main())
等待所有协程完成，以完成顺序做迭代器- import asyncio
- import time
- async def say_after(delay, what):
- await asyncio.sleep(delay)
- print(what)
- return delay
- async def main():
- # 创建并执行任务
- task1 = asyncio.create_task(
- say_after(1, 'hello'))
- task2 = asyncio.create_task(
- say_after(2, 'world'))
- print(f"started at {time.strftime('%X')}")
- # 等待任务完成
- for core in asyncio.as_completed([task1, task2]):
- print(await core)
- print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
-
- asyncio.run(main())
这个没啥说的，就是返回当前所有任务列表- import asyncio
- async def say_after(delay, what):
- await asyncio.sleep(delay)
- print(what)
- return delay
- async def main():
- task1 = asyncio.create_task(
- say_after(1, 'hello'), name="task1")
- print(asyncio.all_tasks())
- task2 = asyncio.create_task(
- say_after(2, 'world'), name="task2")
- print(asyncio.all_tasks())
- await task1
- print(asyncio.all_tasks())
- await task2
- print(asyncio.all_tasks())
-
- asyncio.run(main())
- cancel(msg=None): 取消
- cancelled(): 如果任务被取消，则返回True
- done(): 如果任务完成则返回True
- result(): 返回任务的结果
- exception(): 返回任务的非常
- add_done_callback(callback, *, context=None): 添加任务完成时的回调
- remove_done_callback(callback): 从回调列表中删除回调
- get_stack(*, limit=None): 返回此任务的堆栈帧列表
- print_stack(*, limit=None, file=None): 打印此任务的堆栈或回溯
- get_coro(): 返回由Task包装的协程对象
- get_name(): 返回任务的名称
- set_name(value): 设置任务的名称
asyncio.iscoroutine(obj)
如果obj是协程对象，则返回True- import asyncioasync def func():
- passasync def main(): print("iscoroutine1: ", asyncio.iscoroutine(func)) a = func() print("iscoroutine2: ", asyncio.iscoroutine(a)) b = await a print("iscoroutine3: ", asyncio.iscoroutine(b))asyncio.run(main())
asyncio.iscoroutinefunction(func)
如果func是协程函数，则返回True- import asyncioasync def func():
- passasync def main(): print("iscoroutine1: ", asyncio.iscoroutinefunction(func)) a = func() print("iscoroutine2: ", asyncio.iscoroutinefunction(a)) b = await a print("iscoroutine3: ", asyncio.iscoroutinefunction(b))asyncio.run(main())
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