异步编程是提升Python应用性能的关键技术,尤其在I/O密集型任务中表现优异。以下是核心知识点梳理:

📌 基础概念

  • 异步/同步:同步代码需等待任务完成才能继续执行,异步则通过事件循环实现非阻塞
  • 协程(Coroutine):通过async def定义的可暂停函数,配合await关键字进行协作式多任务
  • 事件循环(Event Loop)asyncio框架的核心,负责调度协程的运行
asyncio

🧰 核心库与工具

  • asyncio:Python标准库,提供异步I/O、事件循环、任务调度等基础功能
  • aiohttp:基于asyncio的网络库,用于构建异步HTTP客户端和服务端
  • asynciterable:处理异步可迭代对象的库,适合流式数据处理

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💡 实战案例

  1. 网络请求:使用aiohttp并发获取多个网页数据
    async def fetch(session, url):
        async with session.get(url) as response:
            return await response.text()
    
  2. 文件读写:通过异步IO避免阻塞主线程
    async with aiofiles.open('data.txt', 'r') as f:
        content = await f.read()
    
coroutine

🚀 进阶技巧

  • 并发控制:使用asyncio.Semaphore限制同时运行的协程数
  • 超时处理asyncio.wait_for可设置任务执行时限
  • 异常处理try/except块需包裹await表达式

探索更高级的异步编程模式

📌 提示:异步编程需注意避免CPU密集型任务,建议结合asyncio.to_thread进行线程切换

event_loop