Python 中的 `async` 和 `await` 入门

在 Python 里，async/await用来写异步代码。它们的主要作用是： 👉 让程序同时处理多个任务，而不是一个个排队等。

一、为什么需要异步？

举个例子：

你写了一个程序，要做两件事：

1. 下载一个文件（需要 5 秒）
2. 打印 1 到 5 的数字

如果用普通（同步）的写法：

importtimedefdownload_file():print("开始下载...")time.sleep(5)# 模拟下载，卡住 5 秒print("下载完成！")defprint_numbers():foriinrange(1,6):print(i)time.sleep(1)download_file()print_numbers()

运行结果：

开始下载... （卡住 5 秒） 下载完成！ 1 2 3 4 5

问题：

• 下载的时候，程序被卡住，不能同时去做别的事情。

这就是同步—— 一件事没做完，下一件事只能等。

二、异步的好处

用异步就不一样了。下载的时候，程序不用干等，可以去做别的事情。等下载好了再回来继续。

这就像：

• 同步：你烧水的时候，站在水壶前等 5 分钟，啥也不干。
• 异步：你烧水的时候，顺便去切菜、洗菜。水开了再回来处理。

异步的目标就是提高效率。

三、Python 里的async/await

• async用来定义一个异步函数（叫做 coroutine 协程）。
• await用来等待一个异步任务完成，在等待的同时，程序可以去干别的事。

示例：

importasyncio# 定义异步函数asyncdefdownload_file():print("开始下载...")awaitasyncio.sleep(5)# 模拟下载，不会卡住print("下载完成！")asyncdefprint_numbers():foriinrange(1,6):print(i)awaitasyncio.sleep(1)# 模拟耗时操作# 主函数asyncdefmain():# 同时执行两个任务awaitasyncio.gather(download_file(),print_numbers())# 运行asyncio.run(main())

运行结果：

开始下载... 1 2 3 4 5 下载完成！

你会发现：

• 数字和下载是“同时”进行的。
• 下载没有把程序卡死，两个任务在并发执行。

四、关键点总结

1. 定义异步函数

   asyncdeffunc():...

2. 调用异步函数时，要用await

   awaitfunc()

3. 异步的好处

   • 适合 I/O 密集型任务（网络请求、读写文件、数据库操作）。
   • 不适合 CPU 密集型任务（比如复杂的数学计算），那还是多进程更好。

4. asyncio.run()函数

作用是运行异步的主函数

参数:

• coro: 要运行的异步函数
• debug=False: 是否开启调试模式

asyncdefmain():print("Hello")asyncio.run(main())# 运行异步程序

1. asyncio.gather()函数

作用是同时运行多个异步任务

参数:

• delay: 等待的时间，单位是秒

awaitasyncio.sleep(1)# 等待1秒，期间可以运行其他任务

6. asyncio.gather()函数

作用是并发执行多个异步任务

参数:

• *aws: 多个异步任务（用逗号分隔）

• return_exceptions=False: 是否将异常作为结果返回

# 同时执行3个任务，等待所有完成results=awaitasyncio.gather(task1(),task2(),task3())# 错误处理版本results=awaitasyncio.gather(task1(),task2(),task3(),return_exceptions=True# 异常不会抛出，而是作为结果返回)

五、实际应用

在 Python 的一些框架中（如FastAPI、aiohttp、Tornado），async/await被用来处理高并发请求。例如 FastAPI 里写接口时：

fromfastapiimportFastAPI app=FastAPI()@app.get("/")asyncdefhello():return{"message":"Hello, async world!"}

这里的async def就表示这个接口是异步的，可以同时处理很多用户的请求，而不会一个个卡着排队。

常见问题

1. 被 async 修饰的函数，如果直接调用会怎么样？

来看个例子：

importasyncioasyncdefhello():print("Hello")return"World"result=hello()print(result)

运行结果：

⚠️ 注意：不会打印 “Hello”。

原因是：

• async def 定义的函数，调用后不会立刻执行，而是返回一个 协程对象（coroutine object）。
• 这个协程对象就像一个“任务计划”，要等到 await 或事件循环（asyncio.run / asyncio.create_task 等）驱动时，才会真正执行。

所以直接调用只会得到“一个计划”，而不是结果。

2. await 是做什么的？

await就是用来 等待一个异步任务（协程对象）完成，并获取它的返回值。它只能在async函数里使用。

继续上面的例子：

importasyncioasyncdefhello():print("Hello")return"World"asyncdefmain():result=awaithello()# 这里才真正执行print("结果:",result)asyncio.run(main())

输出结果：

Hello 结果: World

流程解释：

• hello() 返回一个协程对象。
• await hello() 才会真正执行 hello() 里的代码，并拿到返回值。

注意

如果一个async函数没有写return，那它的返回值就是None，和普通函数完全一样。

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