python中异步非阻塞如何实现

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python通过 async/awai t 和 事件 循环 实现 异步 非阻塞,1. 用 async def 定义协程,await 挂起任务让出执行权;2. 事件循环调度多个协程 并发 执行,如 asyncio.gather 同时运行任务,总耗时等于最长任务;3. 结合 aiohttp等库实现异步 I /O,网络请求并行发出,提升效率;4. 异步为单 线程 协作式并发,适用于 I / O 密集型场景,不适用 CPU 密集任务,后者需配合线程或进程池处理。

python 中异步非阻塞如何实现

Python 中的异步非阻塞是通过 async/await 语法和事件循环(Event loop)实现的,主要用于提高 I/O 密集型任务的效率,比如网络请求、文件读写、数据库 操作等。它允许程序在等待某个耗时操作完成时不阻塞 主线程,而是切换去执行其他任务。

1. 使用 async 和 await 定义协程

在 Python 中,使用 async def 定义一个协程函数,调用它会返回一个协程 对象,而不是直接执行。只有在事件循环中运行时,协程才会真正执行。

示例:

import asyncio <p>async def fetch_data(): print(" 开始获取数据 ") await asyncio.sleep(2)  # 模拟 I/O 操作 print(" 数据获取完成 ") return "data"</p><h1> 调用协程 </h1><p>asyncio.run(fetch_data())

这里 await asyncio.sleep(2) 是非阻塞的,它会让出控制权给事件循环,其他任务可以继续运行。

2. 事件循环调度多个任务

事件循环是异步的核心,它负责管理所有协程的执行顺序。你可以同时启动多个任务,它们会在 I/O 等待时自动切换。

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并发执行多个协程:

async def task(name, delay):     print(f" 任务 {name} 开始 ")     await asyncio.sleep(delay)     print(f" 任务 {name} 结束 ") <p>async def main():</p><h1> 并发运行多个任务 </h1><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">await asyncio.gather(     task("A", 1),     task("B", 2),     task("C", 1) )

asyncio.run(main())

输出会显示任务交错执行,总耗时约等于最长的那个任务时间,说明是非阻塞并发。

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3. 异步 I/O 操作的实际应用

常见的异步库如 aiohttp(HTTP 请求)、aiomysql(数据库)、asyncio 自带的异步文件操作等,都能配合 async/await 实现非阻塞。

例如用 aiohttp 发起异步请求:

import aiohttp import asyncio <p>async def fetch_url(session, url): async with session.get(url) as response: return await response.text()</p><p>async def main(): async with aiohttp.ClientSession() as session: tasks = [ fetch_url(session, "<a href="https://www.php.cn/link/148c2ad42607c372038edd48cad30120">https://www.php.cn/link/148c2ad42607c372038edd48cad30120</a>"), fetch_url(session, "<a href="https://www.php.cn/link/7f272b86ea4f734837b281ad960be2f7">https://www.php.cn/link/7f272b86ea4f734837b281ad960be2f7</a>") ] results = await asyncio.gather(*tasks) print(f" 收到 {len(results)} 个响应 ")</p><p>asyncio.run(main())

两个网络请求几乎同时发出,总时间接近 2 秒而不是 3 秒,体现了非阻塞的优势。

4. 异步与线程 / 进程的 区别

异步不是 多线程 或多进程。它是单线程内通过协作式多任务实现并发。每个任务主动交出控制权(用 await),避免长时间占用 CPU。适合 I/O 密集场景,但不适合计算密集型任务。

若需要处理 CPU 密集任务,可结合 loop.run_in_executor 使用线程或进程池。

基本上就这些。Python 的异步机制靠 event loop 驱动协程,通过 await 让出执行权,在 I/O 等待时不浪费时间,从而实现高效非阻塞。

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