协程、asyncio、异步编程

有勇气的牛排 308 Python 2023-05-18 20:59:45

文章目录

1 协程
2 异步编程

3.1 事件循环
3.2 async
3.3 await
3.4 Task对象

1 协程

协程不是由操作系统提供，由程序员人为提供（用户态上下文切换技术）

协称（Coroutine），也可以被称为微线程，是一种用户态内的上下文切换技术。简而言之，其实就是通过一个线程实现代码块相互切换执行。

实现协程的几种方法：

greenlet、早期模块
yield关键字
asynco装饰器(py3.4)
async、await关键字(py3.5)(推荐)

协程意义
在一个线程中，如果遇到IO等待时间，线程不会等，利用空闲的时间在去干其他事。

2 异步编程

3.1 事件循环

理解微一个死循环，去检测并执行某些代码

import asyncio

# 生成或获取一个事件循环
loop = asyncio.get_event_loop()

# 将任务放到 任务列表
loop.run_until_complete(任务)

3.2 async

协程函数：定义函数的时候async def 函数名
协程对象：执行协程函数()得到协程对象

# 协程对象
async def func():
	pass	# 内容不执行

# 协程对象
result = func()

注意：执行协程函数创建爱协程对象，函数内部代码不会执行

事件循环处理函数内部代码

import asyncio

# 协程对象
async def func():
	pass	# 内容不执行

# 协程对象
result = func()

# 添加事件，帮助执行函数内部代码 py3.4
#loop = asyncio.get_event_loop()
#loop.run_until_complete(result)

# py3.7
asycio.run(result)

3.3 await

await + 可等待对象（协程对象、Future、Task）

await就是等待对象的值得到结果之后在继续往下走

案例一：

import asyncio

async def func():
    print("666")
    # 这里等待2秒，有其他任务执行其他任务，然后继续向后执行
    res = await asyncio.sleep(2)
    print("结束", res)

asyncio.run(func())

案例二：

import asyncio

async def others():
    print("start")
    await asyncio.sleep(2)
    print("end")
    return "返回值"

async def func():
    print("执行协程函数内部代码")

    # 遇到IO操作挂起当前协程（任务），等IO操作完成之后再继续往下执行。
    # 当前协程挂起时，事件循环可以去执行其他协程（任务）
    res = await others()
    print("IO请求结束，结果为：", res)
    
asyncio.run(func())

案例三

import asyncio


async def others():
    print("start")
    await asyncio.sleep(2)
    print("end")
    return "返回值"


async def func():
    print("执行协程函数内部代码")

    # 遇到IO操作挂起当前协程（任务），等IO操作完成之后再继续往下执行。
    # 当前协程挂起时，事件循环可以去执行其他协程（任务）
    res1 = await others()
    print("IO请求结束，结果为：", res1)

    res2 = await others()
    print("IO请求结束，结果为：", res2)

asyncio.run(func())

3.4 Task对象

py3.7
在事件循环中添加多个任务
Task用于并发调度协程，通过asyncio.create_task(协程对象)的方式创建爱你Task对象，这样可以让协程加入事件循环中等待被调度执行。除了使用asyncio.create_task()函数以外，还可以用更低层级的loop_create_task()或ensure_future()函数。不建议手动实例化Task对象。

参考地址：
https://www.bilibili.com/video/BV1dD4y127bD

<h3>文章目录</h3><ul><ul><li><a href="#1__2">1 协程</a></li><li><a href="#2__18">2 异步编程</a></li><ul><li><a href="#31__19">3.1 事件循环</a></li><li><a href="#32_async_32">3.2 async</a></li><li><a href="#33_await_65">3.3 await</a></li><li><a href="#34_Task_128">3.4 Task对象</a></li></ul></ul></ul> <h2><a id="1__2"></a>1 协程</h2> 协程不是由操作系统提供，由程序员人为提供（用户态上下文切换技术） 协称（Coroutine），也可以被称为微线程，是一种用户态内的上下文切换技术。简而言之，其实就是通过一个线程实现代码块相互切换执行。 实现协程的几种方法： <ul> <li>greenlet、早期模块</li> <li>yield关键字</li> <li>asynco装饰器(py3.4)</li> <li>async、await关键字(py3.5)(推荐)</li> </ul> 协程意义 在一个线程中，如果遇到IO等待时间，线程不会等，利用空闲的时间在去干其他事。 <h2><a id="2__18"></a>2 异步编程</h2> <h3><a id="31__19"></a>3.1 事件循环</h3> 理解微一个死循环，去检测并执行某些代码 <pre><div class="hljs"><code class="lang-python">import asyncio # 生成或获取一个事件循环 loop = asyncio.get_event_loop() # 将任务放到任务列表 loop.run_until_complete(任务) </code></div></pre> <h3><a id="32_async_32"></a>3.2 async</h3> 协程函数：定义函数的时候<code>async def 函数名</code> 协程对象：执行协程函数()得到协程对象 <pre><div class="hljs"><code class="lang-python"># 协程对象 async def func(): pass # 内容不执行 # 协程对象 result = func() </code></div></pre> 注意：执行协程函数创建爱协程对象，函数内部代码不会执行 事件循环处理函数内部代码 <pre><div class="hljs"><code class="lang-python">import asyncio # 协程对象 async def func(): pass # 内容不执行 # 协程对象 result = func() # 添加事件，帮助执行函数内部代码 py3.4 #loop = asyncio.get_event_loop() #loop.run_until_complete(result) # py3.7 asycio.run(result) </code></div></pre> <h3><a id="33_await_65"></a>3.3 await</h3> await + 可等待对象（协程对象、Future、Task） await就是等待对象的值得到结果之后在继续往下走 案例一： <pre><div class="hljs"><code class="lang-python">import asyncio async def func(): print("666") # 这里等待2秒，有其他任务执行其他任务，然后继续向后执行 res = await asyncio.sleep(2) print("结束", res) asyncio.run(func()) </code></div></pre> 案例二： <pre><div class="hljs"><code class="lang-python">import asyncio async def others(): print("start") await asyncio.sleep(2) print("end") return "返回值" async def func(): print("执行协程函数内部代码") # 遇到IO操作挂起当前协程（任务），等IO操作完成之后再继续往下执行。 # 当前协程挂起时，事件循环可以去执行其他协程（任务） res = await others() print("IO请求结束，结果为：", res) asyncio.run(func()) </code></div></pre> 案例三 <pre><div class="hljs"><code class="lang-python">import asyncio async def others(): print("start") await asyncio.sleep(2) print("end") return "返回值" async def func(): print("执行协程函数内部代码") # 遇到IO操作挂起当前协程（任务），等IO操作完成之后再继续往下执行。 # 当前协程挂起时，事件循环可以去执行其他协程（任务） res1 = await others() print("IO请求结束，结果为：", res1) res2 = await others() print("IO请求结束，结果为：", res2) asyncio.run(func()) </code></div></pre> <h3><a id="34_Task_128"></a>3.4 Task对象</h3> <ul> <li> py3.7 </li> <li> 在事件循环中添加多个任务 </li> <li> Task用于并发调度协程，通过<code>asyncio.create_task(协程对象)</code>的方式创建爱你Task对象，这样可以让协程加入事件循环中等待被调度执行。除了使用<code>asyncio.create_task()</code>函数以外，还可以用更低层级的<code>loop_create_task()</code>或<code>ensure_future()</code>函数。不建议手动实例化Task对象。 </li> </ul> 参考地址： https://www.bilibili.com/video/BV1dD4y127bD