并行和并發

• 并行：在操作系統中是指，一組程序按獨立異步的速度執行，無論從微觀還是宏觀，程序都是一起執行的。
• 并發：在操作系統中，是指一個時間段中有多個已啟動的程序運行在同一個執行機上，多個程序交替著切換執行，但任一個時刻點上只有一個程序在處理機上運行。宏觀上給人并行的表現，微觀上仍是順序執行

阻塞非阻塞

• 阻塞和非阻塞指的是調用者（程序）在等待返回結果（或輸入）時的狀態。
• 阻塞：在調用結果返回前，當前線程會被掛起，并在得到結果之后返回。
• 非阻塞：如果不能立刻得到結果，則該調用者當前線程還可以先干些別的事兒，不會阻塞當前線程，同時調用者需要定時輪詢查看處理狀態。

同步/異步

• 同步：在發出一個同步調用時，在沒有得到結果之前，該調用就不返回。
• 異步：在發出一個異步調用后，調用者不會立刻得到結果，該調用就返回了

簡單使用

# python 源碼 import asyncio import timeasync def task(task_name):print(task_name, 'start')await asyncio.sleep(5)print(task_name, 'end')return task_nameasync def main():print('task_main', 'start')# 創建兩個任務，等待運行task1 = task("task_01")task2 = task("task_02")a = await task1b = await task2print(a, b)print('task_main', 'end')if __name__ == '__main__':t = time.time()# 方式一loop = asyncio.get_event_loop() # 創建事件循環loop.run_until_complete(main()) # 添加任務，直至所有任務執行完成loop.close() # 關閉事件循環，事件循環關閉后，再次調用loop，將不會再次執行# 方式二，python3.7省略的手動創建事件循環，可直接用asyncio.run()去執行協程任務。asyncio.run(main())print('總耗時：', time.time() - t)

上面例子task1和task2都是異步執行，但需要等待執行結果才能執行下一個任務，因此task1和task2將會是順序執行，如果想并發執行則需要采用asyncio.create_task()聲明為異步任務，先統一執行，后統一等待結果

創建異步任務

修改main函數
asyncio: Task, create_task, ensure_future 都可以創建任務，該用哪個？

async def main():print('task_main', 'start')# 創建兩個任務，等待運行task1 = asyncio.create_task(task("task_01"))task2 = asyncio.create_task(task("task_02"))a = await task1b = await task2print(a, b)print('task_main', 'end')

執行過程分析

import asyncio import timeasync def task(task_name):print(task_name, 'start')await asyncio.sleep(5)print(task_name, 'end')return task_nameasync def main():print('task_main', 'start')# 創建四個任務，等待運行task1 = asyncio.create_task(task("task_01"))task2 = asyncio.create_task(task("task_02"))# 休眠5秒鐘，可以看到四個任務沒有打印輸出# 那是因為time.sleep是阻塞的，由于只有一個線程，而此時線程正在被休眠獨自占用，沒有io等耗時任務，不會發生協程切換print('線程休眠開始')time.sleep(5)print('線程休眠結束，協程有機會或則執行權')# time.sleep執行結束，線程不再被阻塞，四個task有機會得到執行，因為四個task內部有耗時任務（阻塞），因此會協程會相互切換，達到類似并行的效果，本質還是并發# 等待協程task執行完畢，主線程在結束# 1. 給足夠的時間讓task執行完畢，否則協程還沒執行完畢，主線程就已經結束了await asyncio.sleep(5)# 2. 或者分別等待每個task結束，類似多線程中task.join()print('task_main', 'running')a = await task1b = await task2print(a, b)print('task_main', 'end')if __name__ == '__main__':t = time.time()asyncio.run(main())print('總耗時：', time.time() - t)

asyncio.gather 用法

返回的是所有已完成 Task 的 result，不需要再進行調用或其他操作，就可以得到全部結果
最常見的用法是：await asyncio.gather(*task_list)，注意這里 task_list 前面有一個 *。

async def main():print('task_main', 'start')# 創建兩個任務，等待運行task1 = asyncio.create_task(task("task_01"))task2 = asyncio.create_task(task("task_02"))results = await asyncio.gather(*[task1, task2])for result in results:print('結果輸出：', result)print('task_main', 'end')

不用create_task也一樣

async def main():print('task_main', 'start')# 創建兩個任務，等待運行results = await asyncio.gather(*[task("task_01"), task("task_02")])print(results)print('task_main', 'end')

asyncio.wait 用法

asyncio.wait 會返回兩個值：done（已完成的協程task） 和 pending（超時未完成的協程task），需通過 future.result()獲取返回值。
最常見的寫法是：await asyncio.wait(task_list)，修改main函數

async def main():print('task_main', 'start')# 創建兩個任務，等待運行task1 = asyncio.create_task(task("task_01"))task2 = asyncio.create_task(task("task_02"))done, pending = await asyncio.wait([task1, task2])for done_task in done:print('結果輸出：', done_task.result())print('task_main', 'end')

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python异步编程框架asyncio的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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