终面倒计时10分钟：候选人用`asyncio`解决回调地狱，P9考官追问`Task`与`Future`区别-优快云博客

面试场景：终面倒计时 10 分钟

面试官：小明，最后一个问题。我们来聊聊异步编程。假设你遇到了一个复杂的回调地狱问题，比如你有一个任务需要依次依赖多个异步操作，每个操作的返回值又作为下一个操作的输入。请现场用 asyncio 重构这个逻辑，展示如何使用 Task 和 Future 来解决这个问题。

候选人小明的思路

小明思考了一下，决定用一个简单的例子来展示如何用 asyncio 解决回调地狱问题。他决定模拟一个场景：依次调用三个异步函数，每个函数的返回值作为下一个函数的输入。

import asyncio

# 模拟三个异步任务
async def fetch_data():
    print("Fetching data...")
    await asyncio.sleep(1)
    return "initial_data"

async def process_data(data):
    print(f"Processing data: {data}")
    await asyncio.sleep(1)
    return f"processed_{data}"

async def store_data(data):
    print(f"Storing data: {data}")
    await asyncio.sleep(1)
    return f"stored_{data}"

# 主函数，展示如何用 asyncio 重构
async def main():
    # 传统的回调地狱方式
    # data = await fetch_data()
    # processed = await process_data(data)
    # final = await store_data(processed)
    # print(final)

    # 使用 asyncio 重构
    task1 = asyncio.create_task(fetch_data())
    task2 = asyncio.create_task(process_data(await task1))
    task3 = asyncio.create_task(store_data(await task2))

    final_result = await task3
    print(final_result)

# 执行主函数
asyncio.run(main())

面试官追问：`Task` 和 `Future` 的区别

面试官：非常好，代码看起来清晰多了。现在我来问问你，Task 和 Future 有什么区别？它们在实际异步编程中的应用场景分别是什么？

小明：嗯，这个问题有点棘手。我的理解是：

Future：
- Future 是一个表示异步操作结果的类。它是一个抽象类，通常由异步框架（如 asyncio）内部使用。
- Future 对象可以被挂起，直到某个值被设置或异常被抛出。
- Future 是异步操作的“承诺”，表示某个任务的未来结果。
Task：
- Task 是 Future 的一个具体实现，专门用来运行协程（coroutine）。
- 当我们调用 asyncio.create_task() 或 loop.create_task() 时，创建的是一个 Task 对象。
- Task 的作用是将协程封装为可调度的任务，并在异步事件循环中执行。

应用场景：

Future：
- 通常在异步框架内部使用，比如 asyncio 会自动创建 Future 对象来管理异步任务的状态。
- 开发者很少直接使用 Future，除非需要手动创建一个异步任务的“承诺”。
Task：
- 开发者经常使用 Task 来运行协程。比如上面代码中的 asyncio.create_task()。
- Task 提供了更多的控制，比如可以取消任务（task.cancel()）、检查任务状态（task.done()）等。

面试官的反馈

面试官：你的代码不错，展示了一种清晰的重构方式。不过关于 Task 和 Future 的区别，你的解释还有一些模糊的地方。其实，Future 是一种更通用的概念，而 Task 是专门用于运行协程的 Future 实现。

简单来说：

Future 是一个抽象类，表示某个异步操作的结果。
Task 是 Future 的一个具体实现，专门用于运行协程。

在实际编程中：

当你需要运行一个协程时，通常会使用 asyncio.create_task() 来创建一个 Task。
Future 更多用于框架开发者，或者在需要手动管理异步任务结果的场景下。

候选人小明的补充

小明点点头，补充道：

在我的代码中，asyncio.create_task() 创建的是 Task 对象，这些 Task 对象会自动被放入事件循环中执行。
如果我需要手动管理某个异步操作的结果，比如等待外部服务的响应，可能会用到 Future，但通常这都是框架底层做的事情。

面试官结束面试

面试官：（微笑）小明，你的思路很清晰，代码也挺有条理。不过 Task 和 Future 的概念还需要再深入理解一下，建议你看一下 asyncio 的官方文档，尤其是 Future 和 Task 的源码实现部分。今天的面试就到这里吧，感谢你的参与！

小明：谢谢老师的指导！我会回去好好复习 asyncio 的这部分内容，争取下次面试更加扎实！

（面试官点头，结束面试）