终面倒计时5分钟：如何用`asyncio`解决回调地狱？

面试官：小兰，时间还剩5分钟，我有个问题想问你。你提到过asyncio，那你能快速解释一下如何用asyncio解决传统的回调地狱问题吗？并且用代码示例展示一下，好吗？

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小兰：

好的！这个问题其实挺有意思的。传统的回调地狱，就像你去超市买菜，结果每一步都得等上一步完成才能做下一步，比如：

1. 先去结账。
2. 等结账完成，再去排队过安检。
3. 等过安检，再去停车场取车。
4. 等取车，再开车回家。

如果每一步都用回调，代码会像这样：

def buy_groceries(callback):
    print("Buying groceries...")
    callback()

def checkout(callback):
    print("Checking out...")
    callback()

def go_through_security(callback):
    print("Going through security...")
    callback()

def get_car(callback):
    print("Getting car...")
    callback()

def drive_home():
    print("Driving home...")

# 回调地狱的代码
buy_groceries(lambda: checkout(
    lambda: go_through_security(
        lambda: get_car(
            lambda: drive_home()
        )
    )
))

天哪，这代码看起来就像俄罗斯套娃，一层又一层的嵌套，让人想吐！

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小兰：

不过，有了asyncio，我们可以用async和await来优雅地解决这个问题。async定义一个协程，await用来等待某个异步操作完成。这样代码就变得平铺直叙，就像这样：

import asyncio

async def buy_groceries():
    print("Buying groceries...")
    await asyncio.sleep(1)  # 模拟耗时操作

async def checkout():
    print("Checking out...")
    await asyncio.sleep(1)

async def go_through_security():
    print("Going through security...")
    await asyncio.sleep(1)

async def get_car():
    print("Getting car...")
    await asyncio.sleep(1)

async def drive_home():
    print("Driving home...")
    await asyncio.sleep(1)

async def main():
    # 用 await 顺序执行每一步
    await buy_groceries()
    await checkout()
    await go_through_security()
    await get_car()
    await drive_home()

# 启动事件循环
asyncio.run(main())

你看，代码变得多清爽！每个步骤都用await等待，就像流水线一样，一步接一步，完全没有嵌套回调的烦恼。

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小兰：

其实，asyncio的核心思想是“异步并行”。比如，如果你同时去购物、结账、过安检、取车，就可以用asyncio.gather来并发执行：

import asyncio

async def buy_groceries():
    print("Buying groceries...")
    await asyncio.sleep(1)

async def checkout():
    print("Checking out...")
    await asyncio.sleep(1)

async def go_through_security():
    print("Going through security...")
    await asyncio.sleep(1)

async def get_car():
    print("Getting car...")
    await asyncio.sleep(1)

async def main():
    # 并发执行多个任务
    await asyncio.gather(
        buy_groceries(),
        checkout(),
        go_through_security(),
        get_car()
    )
    print("All done!")

# 启动事件循环
asyncio.run(main())

这样，购物、结账、安检和取车可以同时进行，大大提升了效率！

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小兰：

至于asyncio在实际项目中的应用，比如爬虫、API调用、I/O密集型任务，都可以用它来提升性能。比如：

import asyncio
import aiohttp

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

async def main():
    urls = [
        "https://example.com",
        "https://example.org",
        "https://example.net"
    ]
    tasks = [fetch_url(url) for url in urls]
    results = await asyncio.gather(*tasks)
    for result in results:
        print(result[:100])  # 打印部分结果

asyncio.run(main())

这段代码用asyncio并发地抓取多个URL，比传统的同步方式快多了！

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小兰：

总结一下：

1. 同步代码：回调地狱，嵌套层次深，代码难以维护。
2. 异步代码：用async和await，代码顺序执行，清晰易读。
3. 并发能力：通过asyncio.gather等工具，实现高效并发。

面试官：（点头）嗯，你的比喻很生动，代码示例也很清晰，但建议你再深入研究一下asyncio的底层原理，比如事件循环和任务调度。今天的面试就到这里了。

小兰：啊？这就结束了？我还以为您会问我如何用asyncio煮泡面呢！那我……我先去把“超市购物”的代码重构一下？

（面试官扶额，结束面试）