python asyncio 协程异步【1】详解(2)

简介: python asyncio 协程异步【1】详解(2)

8. asyncio三种执行协程的机制:

  1. 使用asyncio.run()执行协程。一般用于执行最顶层的入口函数,如main()。
  2. await一个协程。一般用于在一个协程中调用另一协程

如下是一个示例:

 #!/usr/bin/python
import time
import asyncio
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())

输出:

$ python3 ns6.py
started at 11:42:48
hello
world
finished at 11:42:51

执行耗时 3秒

  1. asyncio.create_task()方法将Coroutine(协程)封装为Task(任务)。一般用于实现异步并发操作。
    需要注意的是,只有在当前线程存在事件循环的时候才能创建任务(Task)。

我们修改以上的例程,并发执行 两个say_after协程。

#!/usr/bin/python
import time
import asyncio
async def say_after(delay,what):
     await asyncio.sleep(delay)
     print(what)
async def main():
    task1 = asyncio.create_task(say_after(1,"hello"))
    task2 = asyncio.create_task(say_after(2,"world"))
    print(f"started at {time.strftime('%X')}")
    await task1
    await task2
    print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
asyncio.run(main())

输出:

$ python3 ns7.py 
started at 14:22:09
hello
world
finished at 14:22:11

耗时2秒

9. “可等待”对象(Awaitables)

如果一个对象能够被用在await表达式中,那么我们称这个对象是可等待对象(awaitable object)。很多asyncio API都被设计成了可等待的。

主要有三类可等待对象:

协程coroutine

任务Task

未来对象Future。

10. Coroutine(协程)

Python的协程是可等待的(awaitable),因此能够被其他协程用在await表达式中。

import asyncio
import time
async def nested():
    print("something")
async def main():
    # 如果直接调用 "nested()",什么都不会发生.
    # 直接调用的时候只是创建了一个 协程对象 ,但这个对象没有被 await,
    # 所以它并不会执行.
    nested()
    print(f"finished at {time.strftime('%X')}")
    # 那么我们 await 这个协程,看看会是什么结果:
    await nested()  # 将会打印 "something".
asyncio.run(main())

输出:

as8.py:11: RuntimeWarning: coroutine 'nested' was never awaited
  nested()
RuntimeWarning: Enable tracemalloc to get the object allocation traceback
finished at 14:28:28
something

术语coroutine或协程指代两个关系紧密的概念:

  • 协程函数(coroutine function):由async def定义的函数;
  • 协程对象(coroutine object):调用 协程函数返回的对象。

asyncio也支持传统的基于生成器的协程。

11. Task(任务)

Task用来 并发的 调度协程。

当一个协程通过类似 asyncio.create_task() 的函数被封装进一个 Task时,这个协程 会很快被自动调度执行

import asyncio
async def nested():
    print("something")
    return 42
async def main():
    # Schedule nested() to run soon concurrently
    # with "main()".
    task = asyncio.create_task(nested())
    # "task" can now be used to cancel "nested()", or
    # can simply be awaited to wait until it is complete:
    await task
asyncio.run(main())

输出:

$ python3 ns8.py
something

12. Future(未来对象)

Future 是一种特殊的 底层 可等待对象,代表一个异步操作的最终结果。

当一个Future对象被await的时候,表示当前的协程会持续等待,直到 Future对象所指向的异步操作执行完毕。

在asyncio中,Future对象能使基于回调的代码被用于asyn/await表达式中。

一般情况下,在应用层编程中,没有必要 创建Future对象。

有时候,有些Future对象会被一些库和asyncio API暴露出来,我们可以await它们:

13. 执行asyncio程序

asyncio.run(coro, * , debug=False)

这个函数运行coro参数指定的 协程,负责 管理asyncio事件循环 , 终止异步生成器。

在同一个线程中,当已经有asyncio事件循环在执行时,不能调用此函数。

如果debug=True,事件循环将运行在 调试模式。

此函数总是创建一个新的事件循环,并在最后关闭它。建议将它用作asyncio程序的主入口,并且只调用一次。

Python3.7新增

重要:这个函数是在Python3.7被临时添加到asyncio中的。

参考:


Async IO in Python: A Complete Walkthrough

Python Asyncio Part 1 – Basic Concepts and Patterns

Asyncio: An Introduction

Asyncio: Understanding Async / Await in Python

Python Asynchronous Programming - AsyncIO & Async/Await


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