如何用Python源码理解协程运行机制 分析Python源码中的async与await

协程是一种用户态轻量级线程，允许单线程中实现并发。1.async声明协程函数，返回可被事件循环调度的协程对象，并标记为co_coroutine。2.await用于挂起当前协程，调用__await__或__iter__方法等待结果，期间保存状态并交出控制权。3.事件循环负责调度协程，通过轮询和激活机制管理执行流程，使用select模块监听事件。4.调试协程可通过日志、pdb或专用工具如aiodebug辅助。5.协程适用于io密集型任务，切换开销小且无需锁；多线程适合cpu密集型任务，能利用多核但开销大且需处理竞态条件。

协程，简单来说，就是一种用户态的轻量级线程，它允许你在单线程中实现并发，而无需像传统线程那样进行上下文切换的开销。理解Python协程的运行机制，关键在于理解

async

await

理解

async

await

async

await

用Python源码理解协程运行机制，需要关注async和await的实现，以及事件循环的运作方式。

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async

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关键字究竟做了什么？

async

在Python源码中，

async

__code__

async

要理解得更深入，可以看看

async def

import dis

async def my_coroutine():
    await asyncio.sleep(1)
    return "Done"

dis.dis(my_coroutine)

输出的字节码会包含

GET_AWAITABLE

GET_AITER

await

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背后的魔法

await

await

await

await

__await__

__await__

__iter__

await

在源码层面，

await

文心快码

文心快码（Comate）是百度推出的一款AI辅助编程工具

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查看详情

事件循环：协程的调度中心

事件循环是协程的调度中心，它负责管理所有的协程，并在合适的时机激活它们。事件循环会不断地轮询所有的协程，检查它们是否已经准备好执行。如果一个协程已经准备好执行，事件循环就会激活它，让它执行一段时间。当协程遇到

await

Python的

asyncio

asyncio.get_event_loop()

loop.run_until_complete()

要深入理解事件循环，可以阅读

asyncio

_SelectorEventLoop

select

如何调试协程？

调试协程可能会比较棘手，因为协程的执行是异步的，很难跟踪它的执行流程。可以使用Python的

pdb

aiodebug

另外，可以使用日志来记录协程的执行过程。在协程的关键位置添加日志语句，可以帮助你了解协程的执行流程，并找到问题所在。

例如：

import asyncio
import logging

logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

async def my_coroutine(i):
    logging.debug(f"Coroutine {i}: Starting")
    await asyncio.sleep(1)
    logging.debug(f"Coroutine {i}: Finishing")
    return f"Coroutine {i} Done"

async def main():
    results = await asyncio.gather(*(my_coroutine(i) for i in range(3)))
    print(results)

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

协程与多线程的区别？

协程和多线程都可以实现并发，但它们之间有很大的区别。多线程是真正的并行，它可以利用多核CPU的优势，同时执行多个线程。而协程是单线程的并发，它通过时间片轮转的方式，在不同的协程之间切换执行。

协程的优势在于它的开销非常小，创建和切换协程的成本远低于创建和切换线程的成本。另外，协程不需要锁机制，因为它们是在同一个线程中执行的，不会出现竞态条件。

多线程的优势在于它可以利用多核CPU的优势，真正地并行执行多个任务。但多线程的开销比较大，创建和切换线程的成本很高。另外，多线程需要锁机制来避免竞态条件，这会增加程序的复杂性。

选择协程还是多线程，取决于具体的应用场景。如果任务是IO密集型的，例如网络请求、文件读写等，那么协程是一个不错的选择。如果任务是CPU密集型的，例如计算、图像处理等，那么使用多线程可能更合适。

以上就是如何用Python源码理解协程运行机制 分析Python源码中的async与await的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！