如何使用 asyncio 进行异步编程？

asyncio 是 Python 3.4 引入的一个用于编写单线程并发代码的库。它使用协程（coroutine）来实现异步 I/O 操作，从而避免了传统的多线程或多进程带来的复杂性和开销。以下是使用 asyncio 进行异步编程的基本步骤和示例：

1. 定义协程

协程使用 async def 关键字定义，函数内部可以使用 await 关键字来等待其他协程的完成。

python复制代码

	import asyncio
	async def say_hello():
	print("Hello, World!")
	await asyncio.sleep(1) # 模拟 I/O 操作，如网络请求或文件读写
	print("Hello again!")

2. 运行协程

协程对象本身不会自动运行，需要通过事件循环（event loop）来调度和执行。

python复制代码

	# 获取事件循环
	loop = asyncio.get_event_loop()
	# 运行协程（在 Python 3.7+ 中，可以使用 asyncio.run()）
	try:
	loop.run_until_complete(say_hello())
	finally:
	loop.close()

或者在 Python 3.7 及以上版本，可以直接使用 asyncio.run()：

python复制代码

asyncio.run(say_hello())

3. 并行运行多个协程

使用 asyncio.gather() 可以并行运行多个协程，并等待它们全部完成。

python复制代码

	async def say_hello(name):
	print(f"Hello, {name}!")
	await asyncio.sleep(1)
	print(f"Hello again, {name}!")
	async def main():
	await asyncio.gather(
	say_hello("Alice"),
	say_hello("Bob"),
	say_hello("Charlie")
	)
	# 运行主协程
	asyncio.run(main())

4. 处理异步任务

asyncio.create_task() 可以显式地创建一个任务（Task），任务也是一个协程对象，可以被调度和执行。

python复制代码

	async def say_hello(name):
	print(f"Hello, {name}!")
	await asyncio.sleep(1)
	print(f"Hello again, {name}!")
	async def main():
	task1 = asyncio.create_task(say_hello("Alice"))
	task2 = asyncio.create_task(say_hello("Bob"))
	# 等待所有任务完成
	await task1
	await task2
	# 运行主协程
	asyncio.run(main())

5. 异步上下文管理器

可以使用 async with 语句来管理异步上下文，例如异步文件操作或数据库连接。

python复制代码

	import asyncio
	class MyContextManager:
	async def __aenter__(self):
	print("Entering context")
	return self
	async def __aexit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
	print("Exiting context")
	async def main():
	async with MyContextManager() as cm:
	print("Inside context")
	await asyncio.sleep(1)
	# 运行主协程
	asyncio.run(main())

6. 使用异步库

许多第三方库也提供了异步支持，例如 aiohttp 用于异步 HTTP 请求，aiomysql 用于异步数据库操作。以下是一个使用 aiohttp 发送 GET 请求的示例：

python复制代码

	import aiohttp
	import asyncio
	async def fetch(session, url):
	async with session.get(url) as response:
	return await response.text()
	async def main():
	async with aiohttp.ClientSession() as session:
	html = await fetch(session, 'http://example.com')
	print(html)
	# 运行主协程
	asyncio.run(main())

这些示例展示了如何使用 asyncio 进行基本的异步编程。掌握这些概念后，你可以构建更复杂和高效的异步应用程序。