Python使用asyncio處理異步編程的代碼示例

更新時(shí)間：2024年07月09日 11:35:32 作者：杰哥在此

在 Python 中,異步編程可以使用 asyncio 庫,該庫提供了一些工具和功能來編寫異步代碼,本文介紹了處理異步編程的幾個(gè)關(guān)鍵概念和示例,需要的朋友可以參考下

關(guān)鍵概念

異步函數(shù)（coroutine）：使用 async def 定義的函數(shù)。
等待（await）：在異步函數(shù)內(nèi)部使用 await 關(guān)鍵字等待一個(gè)異步操作完成。
事件循環(huán)（event loop）：異步操作的調(diào)度器，管理所有的異步任務(wù)和回調(diào)。
任務(wù)（task）：由事件循環(huán)調(diào)度執(zhí)行的協(xié)程。

基本示例

以下是一個(gè)簡單的異步函數(shù)示例：

import asyncio

async def say_hello():
    print("Hello")
    await asyncio.sleep(1)
    print("World")

# 獲取事件循環(huán)并運(yùn)行異步函數(shù)
asyncio.run(say_hello())

在這個(gè)示例中，say_hello 是一個(gè)異步函數(shù)，它在打印 “Hello” 后等待一秒鐘，然后打印 “World”。

并發(fā)執(zhí)行多個(gè)異步函數(shù)

可以使用 asyncio.gather 并發(fā)執(zhí)行多個(gè)異步函數(shù)：

import asyncio

async def say_after(delay, message):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(message)

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(say_after(1, "Hello"))
    task2 = asyncio.create_task(say_after(2, "World"))

    await task1
    await task2

asyncio.run(main())

在這個(gè)示例中，main 函數(shù)創(chuàng)建了兩個(gè)任務(wù) task1 和 task2，并發(fā)執(zhí)行它們。say_after 函數(shù)等待指定的時(shí)間后打印消息。

異步 I/O 操作

異步編程特別適用于 I/O 密集型任務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)請求。以下是一個(gè)使用 aiohttp 庫進(jìn)行異步 HTTP 請求的示例：

import aiohttp
import asyncio

async def fetch(url):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as response:
            return await response.text()

async def main():
    url = 'https://www.example.com'
    html = await fetch(url)
    print(html)

asyncio.run(main())

在這個(gè)示例中，fetch 函數(shù)使用 aiohttp 庫進(jìn)行異步 HTTP 請求，main 函數(shù)調(diào)用 fetch 并打印響應(yīng)內(nèi)容。

超時(shí)處理

可以使用 asyncio.wait_for 設(shè)置超時(shí)：

import asyncio

async def say_hello():
    await asyncio.sleep(2)
    return "Hello, World!"

async def main():
    try:
        result = await asyncio.wait_for(say_hello(), timeout=1)
        print(result)
    except asyncio.TimeoutError:
        print("The coroutine took too long to complete")

asyncio.run(main())

在這個(gè)示例中，如果 say_hello 函數(shù)在 1 秒內(nèi)沒有完成，將會引發(fā) asyncio.TimeoutError。

異步上下文管理器和迭代器

可以使用 async with 和 async for 處理異步上下文管理器和迭代器：

import aiohttp
import asyncio

class AsyncContextManager:
    async def __aenter__(self):
        print("Entering context")
        return self

    async def __aexit__(self, exc_type, exc, tb):
        print("Exiting context")

    async def do_something(self):
        await asyncio.sleep(1)
        print("Doing something")

async def main():
    async with AsyncContextManager() as manager:
        await manager.do_something()

asyncio.run(main())

在這個(gè)示例中，AsyncContextManager 類實(shí)現(xiàn)了異步上下文管理協(xié)議。main 函數(shù)使用 async with 進(jìn)入和退出上下文，并調(diào)用異步方法 do_something。