Python里asyncio原理异步I/O框架asyncio的事件循环解析-Python教程-PHP中文网

Python里asyncio原理异步I/O框架asyncio的事件循环解析

穿越時空

发布： 2025-06-08 19:24:04

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在python中使用asyncio实现异步编程的核心是事件循环与协程的配合，它通过调度机制在i/o等待期间执行其他任务来提升效率。事件循环作为任务调度员，负责注册任务、轮询事件和执行回调，直到所有任务完成。协程是异步任务的基本单位，通过async def定义并返回协程对象，需放入事件循环中运行。await关键字用于挂起当前协程，将控制权交还事件循环，待被等待的任务完成后继续执行。管理多个任务时，可通过asyncio.create_task()将其包装为任务并发调度，从而避免串行执行。常见误区包括：直接调用async函数而未await、在非异步上下文中调用异步代码、混用阻塞与异步函数等。正确做法是确保异步代码始终在异步上下文中运行，如通过asyncio.run()启动或嵌套在async函数内。

在Python中使用asyncio实现异步编程，核心就在于事件循环（Event Loop）和协程（Coroutine）的配合。它并不是让你的代码真正“并行”执行，而是通过调度机制，让程序在等待I/O操作时去做别的事，从而提升整体效率。

事件循环是啥？它是怎么工作的？

你可以把事件循环想象成一个“任务调度员”，它负责监听、安排和运行各种异步任务。当你启动一个asyncio程序时，首先要创建或获取一个事件循环实例。

事件循环的核心工作流程大概是这样的：

注册任务：你把一堆协程任务交给事件循环。
轮询事件：事件循环不断检查哪些任务可以继续执行（比如某个网络请求已经返回结果）。
执行回调：一旦某个任务可以继续了，就调用对应的函数来处理下一步。
循环往复，直到所有任务完成。

这个过程听起来有点像浏览器里的JavaScript事件循环，只不过Python这边更明确地暴露给你控制权。

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协程与await关键字是怎么配合事件循环的？

在asyncio里，协程是异步任务的基本单位。你写一个async def定义的函数，它不会立即执行，而是返回一个协程对象。

举个例子：

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

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这个函数你需要把它放进事件循环里才能真正跑起来。而await的作用就是告诉事件循环：“我现在要等一件事完成，在这期间你可以去干别的。”

比如：

async def main():
    await say_hello()

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当main()被运行时，它会先挂起自己，让出控制权给事件循环，然后等say_hello()完成之后再回来继续执行。

事件循环如何管理多个任务？

如果你有多个异步任务，比如同时发起多个HTTP请求，你可以通过asyncio.create_task()把它们包装成任务，并交给事件循环统一调度。

看个简单例子：

async def task1():
    await asyncio.sleep(1)
    print("Task 1 done")

async def task2():
    await asyncio.sleep(2)
    print("Task 2 done")

async def main():
    t1 = asyncio.create_task(task1())
    t2 = asyncio.create_task(task2())
    await t1
    await t2

asyncio.run(main())

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在这个例子里，两个任务几乎是“并发”运行的（注意不是并行），总耗时约2秒，而不是加起来3秒。这就是事件循环调度的好处。

需要注意几点：