并發性與傳統的阻塞式編程
在傳統的阻塞式編程中,當一個任務等待 I/O 操作(例如讀取文件或網絡請求)時,整個程序會被阻塞,直到該操作完成。這會限制應用程序的效率,特別是當處理大量 I/O 密集型操作時。
asyncio 的事件循環
asyncio 引入了事件循環的概念,該循環不斷監視各種 I/O 事件。當檢測到事件時,事件循環會將適當的回調函數放到事件隊列中。這些回調函數被稱為協程,它們代表著可以掛起的任務。
協程和異步編程
協程是 asyncio 的核心概念。它們是輕量級的、可暫停和恢復的任務。與線程不同,協程在同一線程中執行,避免了線程創建和上下文切換的開銷。異步編程涉及使用協程,以便當一個任務等待 I/O 時,其他任務可以繼續執行。
演示代碼:
下面的代碼示例演示了如何使用 asyncio 執行異步 I/O 操作:
import asyncio
async def get_url(url):
async with asyncio.get_event_loop() as loop:
async with asyncio.ClientSession() as session:
async with session.get(url) as response:
return await response.text()
asyncio.run(get_url("https://example.com"))
登錄后復制
在上面的示例中,get_url() 函數定義了一個異步協程,用于獲取給定 URL 的內容。該協程使用事件循環來同時執行 I/O 操作和非阻塞計算。
協程的優勢
使用協程有許多優勢:
真正的并發性: 協程允許應用程序真正并發地執行任務。當一個任務等待 I/O 時,其他任務可以繼續執行。
可擴展性: 基于協程的應用程序可以處理大量的并發請求,而不會耗盡資源。
效率: 協程避免了線程的開銷,從而提供更有效和響應更快的應用程序。
asyncio 的實際應用
asyncio 被廣泛用于以下領域的應用程序開發:
WEB 服務器和客戶端
網絡抓取
數據處理和分析
實時通信
通過利用事件循環和協程,asyncio 為 python 開發人員提供了構建高性能、可擴展和真正并發的應用程序的強大工具。






