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python中，什么是协程？

news 2025/5/10 6:51:22

文章目录

协程
怎么创建一个携程？
怎么运行协程
asyncio
并行
await
什么是“在协程中挂起当前任务的执行”

协程

这个协程，可千万别打错了字。否则说不定就得去旅游了。

Python中的协程（Coroutine）是一种用户态轻量级线程，由程序自身控制调度，能够在单线程内实现并发执行。它通过协作式多任务机制，在特定位置主动让出控制权，从而在等待I/O操作时切换到其他任务，显著提升程序效率。

怎么创建一个携程？

async def my_coroutine():print("协程开始运行")await asyncio.sleep(1)  # 模拟耗时操作print("协程执行完毕")

在这里插入图片描述
当函数定义时，增加async关键字时，这个函数名（my_coroutine）代表的还是一个函数。但函数的执行（my_coroutine()）返回的将是一个协程对象（coroutine object）。

怎么运行协程

协程虽然看起来很像一个函数，但它其实不能像函数那样被调用。要想调用协程，得用不一样的方式。

import asyncio
asyncio.run(my_coroutine())

在这里插入图片描述

asyncio

Python的asyncio是一个基于事件循环的异步I/O框架，通过协程实现高效并发编程。其核心是事件循环（Event Loop），负责调度协程任务，当遇到await表达式时暂停当前协程，转而执行其他任务，实现非阻塞操作。与传统多线程相比，asyncio通过单线程内的协程切换避免了锁竞争和线程切换开销，特别适合I/O密集型场景（如网络请求、数据库访问）。

asyncio.run(my_coroutine())

就是在启动一个协程。

一个细节。

asyncio.run是需要引入包的，即(import asyncio)

而使用async定义函数，则不需要引入包。

asyncio是包名

async是关键字

并行

从上面这个例子，好像并没有看到并发的效果啊。和普通的for循环没啥区别啊。

asyncio.run(my_coroutine())
print("协程开始运行--主线程")
print("协程执行完毕--主线程")

在这里插入图片描述

也不行~

在这里插入图片描述

👆这次终于实现了并行。

import asyncioasync def task(name, delay):print(f"{name} 开始")await asyncio.sleep(delay)print(f"{name} 完成")async def main():# 创建两个并行任务task1 = asyncio.create_task(task("任务A", 2))task2 = asyncio.create_task(task("任务B", 1))await task1await task2asyncio.run(main())

await

await也是关键字，不需要引入什么包

await 是 Python 异步编程中的关键字，用于在协程中挂起当前任务的执行，将控制权交还给事件循环，直到其后的可等待对象（如协程、Task 或 Future）完成操作并返回结果。其核心作用在于实现非阻塞式并发，避免因 I/O 等待（如网络请求、文件读写）导致线程停滞。

什么是“在协程中挂起当前任务的执行”

在协程中“挂起当前任务的执行”是指将协程的执行状态（如局部变量、程序计数器等）临时保存，并将控制权交还给调度器或事件循环，以便执行其他任务。这一机制的核心在于实现非阻塞的并发操作：当协程遇到I/O等待或显式挂起指令（如await或suspend）时，其执行被暂停，但线程不会因此阻塞，而是继续处理其他协程或任务。

实现机制：

状态保存：协程挂起时，其当前执行位置、局部变量等上下文信息会被存储到堆内存或专用数据结构（如Continuation对象）中，确保后续恢复时能无缝衔接。
控制权转移：挂起后，事件循环或调度器会切换到其他就绪的协程，最大化利用线程资源。
恢复触发：当挂起条件满足（如I/O完成或定时结束），调度器通过回调或事件通知恢复协程，从保存点继续执行。

作用与意义：