Python asyncio入门教程_Python asyncio如何实现异步IO并发

Python asyncio通过事件循环调度协程实现异步IO并发,核心是“让出控制权+高效复用线程”;async/await定义和等待协程,asyncio.run()启动程序,create_task()/gather()实现并发,需配合httpx、aiofiles等异步库使用。

Python asyncio 是实现异步 IO 并发的核心模块,它通过事件循环(event loop)调度协程(coroutine),让单线程在等待 IO(如网络请求、文件读写)时不阻塞,转而执行其他任务,从而提升并发性能。关键不在于“多线程”或“多进程”,而在于“让出控制权 + 高效复用线程”。

async/await 是协程的语法基础

async def 定义协程函数,调用后返回协程对象,不会立即执行;await 用于挂起当前协程,等待另一个协程(或可等待对象)完成,并把控制权交还给事件循环。

  • 普通函数用 def,协程函数必须用 async def
  • await 只能在 async 函数内部使用,不能出现在普通函数里
  • 常见的可等待对象包括:协程、asyncio.Task、asyncio.Future,以及实现了 __await__ 方法的对象

asyncio.run() 是最简单的入口

它自动创建事件循环、运行协程、关闭循环,适合脚本和入门示例。一个协程运行完毕后,整个程序就退出。

import asyncioasync def say_after(delay, text):
await asyncio.sleep(delay)
print(text)async def main():
await say_after(1, 'Hello')
await say_after(2, 'World')asyncio.run(main())  # 输出:先 Hello,1秒后 World(串行)

并发执行用 asyncio.create_task() 或 asyncio.gather()

如果想让多个协程“同时”运行(即并发,非并行),不能用 await 逐个等待,而要提前调度它们。

  • asyncio.create_task() 把协程包装成 Task 对象并立即调度,返回 Task 实例,可用于细粒度控制
  • asyncio.gather() 更简洁,传入多个协程或 Task,返回一个代表全部完成的协程,await 它即可等待所有结果
async def main():
    # 并发版:两个 sleep 同时开始
    await asyncio.gather(
        say_after(1, 'Hello'),
        say_after(2, 'World')
    )
# 输出:1秒后同时打印 Hello 和 World(实际是几乎同时启动,Hello 先结束)

异步 IO 操作需要配套的异步库

asyncio 本身不提供异步文件或 HTTP 支持,需依赖第三方库:

  • HTTP 请求:用 httpx(支持异步)或 aiohttp,别用 requests(它是同步阻塞的)
  • 文件操作:标准库 asyncio 没有异步 open,可用 aiofiles 库模拟异步读写
  • 数据库:用 asyncpg(PostgreSQL)、aiomysql、tortoise-orm 等原生异步驱动

核心原则:所有耗时 IO 操作都必须由异步版本完成,否则 await 一个同步调用(比如 time.sleep 或 open)会阻塞整个事件循环,失去异步意义。