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Python协程怎么用?async/await详解

2025-07-11 17:18:35 0浏览 收藏

想知道Python协程怎么实现吗?本文将深入详解Python中利用`async/await`实现高效并发的机制,特别适合I/O密集型任务。首先,通过`async def`定义协程函数,调用后返回协程对象。其次,使用`await`关键字等待其他协程完成,但务必注意`await`只能在`async`函数内部使用。接着,通过`asyncio.run`启动事件循环,开始执行协程。此外,利用`asyncio.create_task`将多个协程封装为任务,轻松实现并发执行。最后,介绍如何使用异步库如`aiohttp`来提升网络请求效率。掌握这些技巧,让你的Python程序性能更上一层楼!

Python中协程通过async/await实现高效并发,适合I/O密集型任务。1. 使用async def定义协程函数,调用后返回协程对象;2. 用await等待其他协程完成,但只能在async函数内使用;3. 通过asyncio.run启动事件循环执行协程;4. 用asyncio.create_task将多个协程封装为任务实现并发;5. 异步库如aiohttp可提升网络请求效率;6. 注意避免混用阻塞代码并正确管理事件循环。

Python中如何实现协程?async/await语法详解

在 Python 中,协程(Coroutine)是一种高效的并发编程方式,尤其适合处理 I/O 密集型任务。实现协程最常见的方式是使用 async/await 语法,这是从 Python 3.5 开始引入的特性。

Python中如何实现协程?async/await语法详解

协程的基本概念:不是线程也不是生成器

协程听起来像线程,但它不是操作系统层面的线程,而是用户态的轻量级“线程”。它可以在执行过程中暂停(yield)并在合适的时候恢复。Python 的协程基于生成器发展而来,但和普通生成器不同的是,协程可以接收外部传入的数据,并且支持异步操作。

Python中如何实现协程?async/await语法详解

简单来说,一个用 async def 定义的函数就是一个协程函数,调用它会返回一个协程对象,而不是立即执行。

async def hello():
    print("Hello")

coro = hello()  # 这只是一个协程对象,还没运行

要真正运行这个协程,必须把它放进事件循环里执行。

Python中如何实现协程?async/await语法详解

async/await 的基本用法:定义和调用协程

asyncawait 是协程的核心关键词:

  • async def 定义一个协程函数;
  • await 用于等待另一个协程完成。

举个例子:

import asyncio

async def say_after(delay, text):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(text)

async def main():
    print("Start")
    await say_after(1, "Hello")
    await say_after(2, "World")
    print("Done")

asyncio.run(main())

这段代码中:

  • say_after 是一个协程函数;
  • main() 函数中用 await 调用了两个协程;
  • 使用 asyncio.run() 启动事件循环并运行主协程。

输出顺序是:

Start
Hello
World
Done

注意:await 只能在 async def 函数内部使用。


协程并发执行:用 asyncio.create_task 创建任务

上面的例子是串行执行两个协程,如果想并发执行怎么办?可以用 asyncio.create_task() 把多个协程包装成任务加入事件循环。

修改上面的例子:

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(say_after(1, "Hello"))
    task2 = asyncio.create_task(say_after(2, "World"))

    print("Started")
    await task1
    await task2
    print("Finished")

这次输出会是:

Started
Hello
World
Finished

可以看到,“Started”立刻打印出来,两个协程同时运行,整体耗时约 2 秒,而不是串行的 3 秒。

关键点:

  • 多个协程封装成任务后可并发执行;
  • 通过 await task 来确保主协程等待所有子任务完成;
  • 不需要手动管理线程或进程,事件循环帮你调度。

实际应用场景:网络请求、文件读写等 I/O 操作

协程最适合处理 I/O 密集型任务,比如发起多个 HTTP 请求、读写文件、数据库查询等。

比如用 aiohttp 发起异步 HTTP 请求:

import aiohttp
import asyncio

async def fetch(session, url):
    async with session.get(url) as response:
        return await response.text()

async def main():
    urls = [
        'https://example.com',
        'https://example.org',
        'https://example.net'
    ]
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        tasks = [fetch(session, url) for url in urls]
        results = await asyncio.gather(*tasks)
        for result in results:
            print(len(result))

asyncio.run(main())

在这个例子里:

  • 使用了 aiohttp 替代同步的 requests
  • 所有请求并发执行,效率更高;
  • 适用于爬虫、API 聚合等场景。

小结:async/await 用起来不难,但得注意细节

总的来说,在 Python 中使用协程就是用 async def 定义函数,用 await 等待其他协程,再配合 asyncio 提供的事件循环来运行。虽然看起来和同步代码差不多,但背后的执行机制完全不同。

需要注意的地方包括:

  • await 必须出现在 async 函数中;
  • 不是所有的库都支持异步,要用专门的异步版本(如 aiohttpasyncpg 等);
  • 如果混用阻塞和异步代码,可能会导致性能下降甚至死锁;
  • 多任务之间共享一个事件循环,不能随便嵌套或重复启动。

基本上就这些。掌握这几个要点,你就可以开始用协程写高并发程序了。

终于介绍完啦!小伙伴们,这篇关于《Python协程怎么用?async/await详解》的介绍应该让你收获多多了吧!欢迎大家收藏或分享给更多需要学习的朋友吧~golang学习网公众号也会发布文章相关知识,快来关注吧!

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