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
🧰 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
💡 实战案例
- 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()
- 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()
🚀 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
📌 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