新的事件循环 asyncio - Python

asyncio 是 Python 用于编写异步代码的标准库。 它提供了一个基于事件循环、协程和任务的 API。

在 Python 3.4 版本中，asyncio 被引入作为一种模块，可以使开发者能够编写基于 async / await 语法的协程。

使用 asyncio，可以编写高效且优雅的异步代码，把相对耗时的操作委托给事件循环来处理，使得程序能够同时执行多个任务，且避免了阻塞式 I/O 的影响。

如何使用 asyncio

安装 asyncio

asyncio 是 Python 3.4 及以上版本的标准库，因此无需安装即可使用。在 Python 3.4 及以上版本中，可以使用以下命令来验证您的 Python 版本是否安装了 asyncio：

import asyncio

print(asyncio.__version__)

输出：

3.4.3

如果您的 Python 版本未安装 asyncio，可以使用以下命令来安装：

$ pip install asyncio

了解 asyncio 中的重要概念

在使用 asyncio 之前，有一些重要的概念需要了解。

事件循环 (Event Loop)

事件循环是 asyncio 的核心概念。它是一个单独的线程，负责处理协程的调度和驱动 IO 操作。当一个协程暂停时，事件循环会把控制权转给另一个协程，从而实现协程之间的非阻塞式执行。

协程 (Coroutines)

协程是 Python 中的一种函数，它的执行是可以暂停和恢复的。协程可以通过 async def 关键字定义，使用 await 关键字来实现暂停和恢复。协程是 asyncio 中最基本的单位，所有的异步操作都是通过协程实现的。

任务 (Tasks)

任务是 asyncio 中的一种抽象概念，它包装了一个协程，并将其提交给事件循环来异步执行。任务对象由 asyncio.create_task() 方法创建，它返回一个 Task 对象。

Future

Future 是 asyncio 中的一种对象，它表示一个异步操作的结果。当一个协程需要执行一个异步操作时，它会返回一个 Future 对象，并通过 await 关键字等待异步操作完成后再继续执行。

异步上下文管理器 (Async Context Manager)

异步上下文管理器是 asyncio 中的一种抽象概念，它类似于 Python 中的上下文管理器，但是支持异步操作。当一个协程需要管理一个异步上下文时，可以使用 async with 关键字来实现。

编写用 asyncio 的代码

下面是一个使用 asyncio 实现的协程示例：

import asyncio

async def say_hello(name):
    print(f"Hello, {name}!")
    await asyncio.sleep(1)
    print(f"Goodbye, {name}!")

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(say_hello("Alice"))
    task2 = asyncio.create_task(say_hello("Bob"))

    await task1
    await task2

asyncio.run(main())

运行这个脚本，你会看到如下输出：

Hello, Alice!
Hello, Bob!
Goodbye, Alice!
Goodbye, Bob!

在这个示例中，我们定义了一个名为 say_hello 的协程，它会打印一些内容，等待1秒钟，然后再打印一些内容。

我们还定义了一个名为 main 的协程，在这个协程中，我们使用 asyncio.create_task() 方法创建了两个任务，并通过 await 关键字依次等待它们执行完毕。

最后，我们使用 asyncio.run() 方法来运行这个 main 协程。运行结果说明，这两个任务是以异步的方式并行执行的。

总结

asyncio 是 Python 用于编写异步代码的标准库，它提供了一个基于事件循环、协程和任务的 API，可以编写高效且优雅的异步代码。

在使用 asyncio 时，需要了解事件循环、协程、任务、Future 和异步上下文管理器等重要概念。

有了 asyncio，我们可以轻松地编写并行执行的异步代码，享受非阻塞式 IO 带来的高效体验。