Python协程(Coroutines)实用总结

十年开发一朝灵 2024-05-30 07:48:17

Python中的协程是一种强大的编程结构,它允许函数在保持状态的同时暂停和恢复执行。在Python 3.5及以上版本中,协程通过async和await关键字得到原生支持。

以下是一些关于协程的实用总结和技巧:

1. 协程函数(async def)

使用async def定义协程函数,这些函数可以挂起执行,等待I/O操作完成。协程函数内部可以使用await来调用其他协程函数或执行异步I/O操作。async def coroutine_function(): await asyncio.sleep(1)

2. 异步等待(await)

await关键字用于挂起协程的执行,直到等待的操作完成。await只能在协程函数内部使用。async def main(): await coroutine_function()

3. 协程的启动

协程函数本身不会直接运行,需要通过事件循环来调度和执行。使用asyncio.run()函数来运行主协程函数并启动事件循环。asyncio.run(main())

4. 协程的返回值

协程函数可以通过return语句返回值,这些值可以在await表达式中使用。await表达式会返回协程函数的返回值。async def coroutine_function(): return "Result"async def main(): result = await coroutine_function() print(result) # 输出 "Result"

5. 协程的异常处理

协程中的异常处理与同步编程类似,使用try和except块来捕获和处理异常。确保在协程函数中正确处理异常,避免未捕获的异常导致程序崩溃。async def main(): try: await coroutine_function() except Exception as e: print(f"An error occurred: {e}")

6. 协程的并发

协程可以实现并发执行,通过asyncio.create_task()函数创建多个任务。多个协程可以在单个线程内并发运行,实现高效的并发I/O操作。async def main(): task1 = asyncio.create_task(coroutine_function1()) task2 = asyncio.create_task(coroutine_function2()) await task1 await task2

7. 协程的同步和通信

协程可以使用asyncio.Lock、asyncio.Event等同步原语来实现协程之间的同步和通信。使用asyncio.Queue来实现协程之间的消息队列通信。async def producer(queue): for i in range(5): await queue.put(i) print(f"Produced {i}")async def consumer(queue): while True: item = await queue.get() print(f"Consumed {item}") queue.task_done()async def main(): queue = asyncio.Queue() producer_task = asyncio.create_task(producer(queue)) consumer_task = asyncio.create_task(consumer(queue)) await producer_task await consumer_task

8. 协程的实用工具和库

aiohttp:一个异步的HTTP客户端/服务器框架。aiomysql、aiopg:异步的MySQL和PostgreSQL数据库驱动。asyncio-redis:一个异步的Redis客户端。

协程是Python异步编程的核心概念之一,理解和掌握协程可以帮助你编写高效、简洁的异步代码。在实际应用中,根据具体场景选择合适的协程使用方式和工具,可以充分发挥异步编程的优势。

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