深入理解 Python 中的异步操作：async 和 await

目录

一、异步编程基础

1. 同步与异步

2. 异步编程的优势

3. 异步编程的难点

二、async 和 await 简介

1. async 关键字

2. await 关键字

三、async 和 await 的用法

1. 异步函数的定义

2. 调用异步函数

3. 异步函数中的 await

四、异步编程中的常见模式

1. 并发执行多个异步任务

2. 异常处理

3. 异步上下文管理器

五、实战案例：异步网络请求

1. 安装 aiohttp

2. 异步网络请求示例

六、总结

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在 Python 编程中，异步操作是处理 I/O 密集型任务（如网络请求、文件读写等）的一种高效方式。通过异步操作，程序可以在等待 I/O 操作完成的同时执行其他任务，从而显著提高整体性能。Python 3.5 引入了 async 和 await 关键字，使得编写异步代码变得更加直观和简洁。本文将带你深入理解这两个关键字，并通过代码和案例展示其用法。

一、异步编程基础

在深入 async 和 await 之前，我们先来了解一下异步编程的基本概念。

1. 同步与异步

• 同步：任务按顺序执行，一个任务完成后才执行下一个任务。
• 异步：任务可以并发执行，不必等待一个任务完成后再执行下一个任务。

2. 异步编程的优势

• 提高性能：在等待 I/O 操作（如网络请求）时，可以执行其他任务。
• 资源利用：更有效地利用系统资源，避免阻塞。

3. 异步编程的难点

• 代码复杂度：异步代码通常比同步代码更难理解和调试。
• 错误处理：需要特别注意异步操作中的错误处理。

二、async 和 await 简介

1. async 关键字

async 关键字用于定义一个异步函数。异步函数在调用时不会立即执行，而是返回一个 awaitable 对象（通常是 Asyncio 协程）。

2. await 关键字

await 关键字用于等待一个 awaitable 对象完成。它只能在 async 函数内部使用。当 await 一个异步函数时，当前协程会暂停执行，直到被等待的异步函数完成，然后恢复执行。

三、async 和 await 的用法

1. 异步函数的定义

使用 async 关键字定义一个异步函数：

async def my_async_function():
    # 异步代码
    pass