Python異步編程的核心在於協(xié)程、async/await結(jié)構(gòu)、避免阻塞操作及任務(wù)調(diào)度。 1. 協(xié)程是異步基礎(chǔ)，能暫停和恢復(fù)執(zhí)行，需通過(guò)事件循環(huán)調(diào)度；2. async/await用於組織異步代碼，用asyncio.gather()實(shí)現(xiàn)並發(fā)任務(wù)；3. 避免混用同步與異步代碼，如使用time.sleep()會(huì)阻塞事件循環(huán)，應(yīng)改用asyncio.sleep()及相關(guān)異步庫(kù)；4. 對(duì)複雜任務(wù)可用create_task()或TaskGroup()進(jìn)行多任務(wù)調(diào)度與事件循環(huán)管理，提升程序效率。
Python 的異步編程並不是新概念，但對(duì)很多開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，用起來(lái)還是有點(diǎn)“繞”。如果你在寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求、爬蟲(chóng)、IO 密集型任務(wù)時(shí)發(fā)現(xiàn)程序卡頓，或者想讓代碼更高效地處理並發(fā)任務(wù)，那可能就是時(shí)候了解下異步編程模式了。
1. 協(xié)程（Coroutine）是異步的核心
Python 的異步編程建立在協(xié)程之上。你可以把協(xié)程理解成一種可以“暫?！焙汀盎謴?fù)”的函數(shù)。它不像傳統(tǒng)線(xiàn)程那樣搶占式切換，而是由你來(lái)控制執(zhí)行順序。
比如一個(gè)簡(jiǎn)單的異步函數(shù)：
async def say_hello():
print("Hello")這個(gè)函數(shù)不會(huì)直接運(yùn)行，你需要把它交給事件循環(huán)（event loop）去調(diào)度執(zhí)行。常見(jiàn)的做法是在Python 3.7 中使用asyncio.run()來(lái)啟動(dòng)：
import asyncio asyncio.run(say_hello())
關(guān)鍵點(diǎn)在於：只有當(dāng)你主動(dòng)等待（await）或調(diào)度這些協(xié)程時(shí)，它們才會(huì)真正運(yùn)行。否則只是創(chuàng)建了一個(gè)協(xié)程對(duì)象，並不會(huì)執(zhí)行里面的邏輯。
2. async/await 是組織異步代碼的標(biāo)準(zhǔn)方式
一旦你開(kāi)始用async def定義函數(shù)，你就得習(xí)慣用await來(lái)調(diào)用其他協(xié)程。比如你想並發(fā)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，可以用asyncio.gather() ：
async def task1():
await asyncio.sleep(1)
print("Task 1 done")
async def task2():
await asyncio.sleep(1)
print("Task 2 done")
async def main():
await asyncio.gather(task1(), task2())
asyncio.run(main())這樣兩個(gè)任務(wù)幾乎是同時(shí)開(kāi)始的，而不是等一個(gè)完成再執(zhí)行另一個(gè)。
- 不要在非async 函數(shù)里直接調(diào)用協(xié)程，那樣會(huì)“啞掉”，沒(méi)有效果。
- 如果你用了第三方庫(kù)，比如
aiohttp或asyncpg，記得用它們提供的異步接口，不然就失去了異步優(yōu)勢(shì)。
3. 避免阻塞操作，別混用同步和異步代碼
這是新手最容易踩坑的地方。例如下面這段代碼：
import time
async def bad_example():
time.sleep(3) # 這個(gè)是同步的！會(huì)阻塞整個(gè)事件循環(huán)print("Done")雖然函數(shù)是async 的，但time.sleep()是同步的，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)異步流程停下來(lái)。你應(yīng)該改用await asyncio.sleep(3) ，這樣才能真正釋放控制權(quán)給事件循環(huán)。
類(lèi)似的問(wèn)題還可能出現(xiàn)在：
- 文件讀寫(xiě)（建議用
aiofiles） - 數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)（用異步驅(qū)動(dòng)如
asyncpg、motor） - 網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求（推薦
aiohttp而不是requests）
4. 多任務(wù)調(diào)度與事件循環(huán)管理要合理
對(duì)於簡(jiǎn)單腳本， asyncio.run()已經(jīng)夠用了。但如果你要做更複雜的任務(wù)調(diào)度，比如後臺(tái)常駐任務(wù)、定時(shí)任務(wù)、或者多個(gè)事件循環(huán)協(xié)調(diào)，就需要深入了解asyncio.create_task() 、 asyncio.TaskGroup() （Python 3.11 ）、甚至自己管理事件循環(huán)。
舉個(gè)例子：
async def background_task():
while True:
print("Background tick")
await asyncio.sleep(1)
async def main():
task = asyncio.create_task(background_task())
await asyncio.sleep(5) # 主任務(wù)只運(yùn)行5秒task.cancel() # 取消後臺(tái)任務(wù)asyncio.run(main())這種方式適合一些需要長(zhǎng)期運(yùn)行的異步服務(wù)。
基本上就這些。異步編程看起來(lái)不復(fù)雜，但在實(shí)際項(xiàng)目中容易因?yàn)榛煊猛竭壿?、錯(cuò)誤使用await、或者不了解事件循環(huán)機(jī)製而導(dǎo)致性能問(wèn)題。只要理清主線(xiàn)，從協(xié)程入手，逐步引入async/await 和任務(wù)調(diào)度，就能寫(xiě)出更高效的Python 程序。
以上是Python中的異步編程模式的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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