Python 异步编程实战：async/await 从入门到精通

什么是异步编程？

异步编程是一种编程范式，允许程序在等待某些操作（如 I/O、网络请求）完成时继续执行其他任务，而不是阻塞等待。Python 的 asyncio 库提供了强大的异步编程支持。

核心概念

1. Coroutine（协程）

协程是异步编程的基本单元，使用 async def 定义：

async def fetch_data(url):
    await asyncio.sleep(1)  # 模拟网络请求
    return f"Data from {url}"

2. await 关键字

await 用于等待协程完成，期间让出控制权：

async def main():
    result = await fetch_data("https://api.example.com")
    print(result)

3. Event Loop（事件循环）

事件循环是异步编程的核心，负责调度和执行协程：

import asyncio

async def main():
    await asyncio.gather(
        fetch_data("url1"),
        fetch_data("url2"),
        fetch_data("url3")
    )

asyncio.run(main())

实战案例：并发网络请求

import asyncio
import aiohttp

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

async def main():
    urls = ["http://example.com"] * 10
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        tasks = [fetch(session, url) for url in urls]
        results = await asyncio.gather(*tasks)
        print(f"Completed {len(results)} requests")

asyncio.run(main())

最佳实践

1. 避免阻塞调用：不要在 async 函数中使用同步 I/O
2. 合理使用 asyncio.gather：并发执行多个独立任务
3. 处理异常：使用 try/except 包裹 await 调用
4. 超时控制：使用 asyncio.wait_for 设置超时

总结

异步编程是提升 Python 程序性能的重要技术，特别适合 I/O 密集型应用。掌握 async/await 能让你写出更高效的代码！