协程:Asyncio 的基石
协程是 asyncio 编程的基础。你可以把它们想象成拥有“超能力”的函数——它们可以暂停执行,将控制权交还给所谓的“事件循环”,然后又能从刚才暂停的地方继续运行。
协程的特别之处是什么?
协程类似于普通函数,但有一个重要区别:它可以在执行过程中暂停,而不会丢失当前的状态。这对于那些可能需要等待一段时间的操作非常适合,比如从网络获取数据或读取大型文件。
# 一个基本的协程
import asyncio
async def my_coroutine():
print("开始工作……")
await asyncio.sleep(1) # 这里我们暂停
print("1 秒后完成!")
return "任务完成"
# 如何运行一个协程
result = asyncio.run(my_coroutine())
print(f"获得结果: {result}")
async 和 await 关键字
这两个关键字配合使用,实现了协程的“魔法”:
async:标记一个函数为协程。这意味着该函数在执行过程中可能会暂停。await:表示暂停点,协程会在这里将控制权交还给事件循环,直到某个操作完成。
你可以把 await 理解为:“我需要等待这个操作完成,但在等待期间,其他代码也可以运行。”
需要记住的关键概念
- 所有
async函数都会返回一个“协程对象”(类似于 JavaScript 的 promise)。 - 除非你对协程使用
await,否则它实际上并不会运行——它只是一个执行蓝图。 - 没有被 await 的协程就像一封从未寄出的信——什么都不会发生!
- 要真正执行协程,需要使用如
asyncio.run()或asyncio.gather()这样的函数。
协程与普通函数:交通类比
可以把普通函数想象成单车道公路,车辆(执行)必须从头到尾依次通过。
而协程就像多车道高速公路,并设有特殊的出口。当一辆车(任务)需要加油(等待 I/O)时,它可以驶出高速公路(让出控制权),让其他车辆继续高速前进。加油完成后,这辆车再重新并入高速,继续前行。
常见错误及避免方法
使用协程时最常见的错误就是忘记 await:
# 这样并不会真正运行协程!
my_coroutine() # 返回一个协程对象,但不会执行
# 这样才会运行协程
await my_coroutine() # 在另一个 async 函数内部
# 或者
asyncio.run(my_coroutine()) # 在顶层调用
有了协程作为你的构建基石,你就可以创建高并发的应用程序,高效地同时处理大量操作,而无需传统多线程的复杂性。
