【协程coroutine】async & await

async 和 await 是 Python 3.5 及以上版本中引入的用于编写异步代码的关键词。它们帮助开发者编写出简洁且高效的异步 IO 操作，比如网络请求、文件读写等，避免阻塞主线程。

以下是async 和 await 的简单介绍和使用示例：

1. async 关键词

async 用于定义协程（coroutine），协程是一种能在执行过程中暂停并在需要时继续执行的函数。带有 async 关键字的函数被称为异步函数或协程函数。

import asyncio

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

# 调用协程函数不会立即执行，需要用`await`或在事件循环中运行

2. await 关键词

await 用于在协程中等待一个异步操作完成。它只能在async定义的函数中使用。

async def say_hello():
    print("Hello")
    await asyncio.sleep(1)  # 模拟异步操作
    print("World")

# 像这样直接运行不会有输出
say_hello()

3. 使用事件循环执行协程

为了执行协程，需要将它们放到事件循环（event loop）中运行。Python 提供了 asyncio.run 方法来简化这个过程。

import asyncio

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

# 运行协程函数
asyncio.run(say_hello())

当你运行上述代码时，输出将会是：

Hello
<暂停1秒>
World

4. 常见用法与示例

假设你想并发执行多个异步操作，比如抓取网页内容。可以使用 async 和 await 来达到并发执行的效果。

import asyncio

async def fetch_data(delay, data):
    print(f"Fetching {data} with delay {delay}s")
    await asyncio.sleep(delay)
    print(f"Fetched {data}")

async def main():
    tasks = [
        fetch_data(2, "data1"),
        fetch_data(1, "data2"),
        fetch_data(3, "data3")
    ]
    await asyncio.gather(*tasks)

asyncio.run(main())

在这个例子中，asyncio.gather 用来并发地执行多个协程。协程 fetch_data 会并发执行，而不是顺序执行，大大提高了效率。

总结

• async 用于定义异步函数。
• await 在异步函数中等待另一个异步操作完成。
• 使用 asyncio.run 或 事件循环来调度执行协程。

掌握 async 和 await 能大大提升你在处理 IO 密集型任务，如网络请求和文件操作时的代码效率和结构清晰度。