牛客python笔记2026.7.22

asyncio基本知识点

asyncio 是单线程 + 协作式调度，介绍这个库之前需要先区分以下三个概念

• 进程：操作系统资源分配的最小单位，拥有独立的虚拟内存空间、文件描述符表，进程间隔离性强（Crash不影响其他进程）。

• 线程：操作系统CPU调度的最小单位，共享所属进程的堆内存和文件句柄，切换开销约微秒级。

• 协程：用户态的轻量级调度单元，完全由应用程序（事件循环）控制，切换开销仅纳秒级，不涉及内核态切换，本质是单线程内的函数挂起与恢复。

其中线程是操作系统看见的，协程是应用程序自己看见的，进程到线程是防止频繁的资源切换，线程到协程是防止频繁的内核态切换，python中的为单线程，因此线程和协程之间时一对多的关系，由于GIL的存在无论多少cpu，同一时刻只有一个线程在执行Python字节码。

 事件循环（Event Loop）

它内部维护了三个核心队列：

1. Ready Queue（就绪队列）：当前可以立即执行的Task。

2. Scheduled Queue（延迟队列）：存放asyncio.sleep()或定时任务，到了设定时间就转入就绪队列。

3. I/O Wait Queue（等待队列）：正在等待网络/磁盘响应的Task（处于挂起状态）。

类别	核心函数	工程场景与坑点
生命周期管理	asyncio.run()	唯一入口。内部自动创建循环、运行、关闭。禁止在Jupyter Notebook或已运行循环中调用（会报RuntimeError）。
任务创建	asyncio.create_task()	将协程包装为Task，立即送入事件循环调度。注意：创建后必须保留引用，否则GC会销毁它。
结构化并发	asyncio.TaskGroup()	Python 3.11+ 首选。类比“项目组”，退出时自动等待所有子任务，异常自动传播。彻底替代gather和wait的旧写法。
超时控制	asyncio.timeout()	上下文管理器。超时后内部抛TimeoutError，但不会立即取消任务，只会设置标志，比wait_for更温和、不易造成僵尸任务。
同步原语	asyncio.Semaphore()	限流器。初始化Semaphore(100)，async with sem:包裹请求，防止瞬间打爆下游数据库连接池。
数据通信	asyncio.Queue()	异步版queue.Queue。用于生产者-消费者解耦。注意：get()和put()必须await，且队列为空时会自动让出CPU。
与线程交互	loop.run_in_executor()	将同步阻塞函数扔给线程池执行，防止阻塞事件循环。这是混编同步与异步代码的唯一正确解。

 

 

 

 

 

 

 

元类

元类（Metaclass）是“类的类”：type 是所有类的元类。class Foo(metaclass=Meta) 意味着创建 Foo 这个类对象时，不是由默认的 type 构造，而是由 Meta 这个元类构造。

__new__ 与 __init__ 在元类中的分工：

• __new__：负责分配内存并生成类对象（相当于“盖毛坯房”）。它在类对象存在之前执行。
• __init__：负责初始化已生成的类对象（相当于“精装修”）。它在 __new____ 返回类对象之后执行。

list小知识点

方法/语句	删除方式	返回值	适用场景
pop()	按索引删除，返回元素， removed = my_list.pop(1)	被删元素	需获取被删元素值
del	按索引/切片删除 del my_list[1]	无	批量删除或清空部分元素

 

 

 

 

 

 

 

注意remove()只能删除列表中第一次出现的指定值，而非指定位置。