Python 协程全套核心模块

协程：单线程下并发，IO 等待时切换任务，开销远小于多线程，爬虫、接口压测、异步服务最常用。

 

核心内置模块：asyncio（Python3.4 + 自带，官方标准协程库）

 

配套常用拓展库：aiohttp、aiomysql、redis-py 异步版等

一、基础核心概念先理清

1. async 关键字：定义协程函数，调用不会立刻执行，返回协程对象
2. await：只能写在 async 函数内部，等待耗时 IO 操作（让出 CPU，切换其他任务）
3. 事件循环 loop：协程调度器，负责管理、执行所有协程任务
4. Task：将协程打包成任务，支持并发运行多个协程

二、asyncio 常用 API + 逐行可运行示例

示例 1：最简单协程入门（基础语法）

python

 

运行

 

 

import asyncio

# 1. 定义协程函数
async def hello():
    print("开始执行")
    # 异步休眠：await 让出CPU，不会阻塞整个线程
    await asyncio.sleep(2)
    print("执行完毕")

if __name__ == "__main__":
    # 方式1：Python3.7+ 推荐极简写法（自动创建、关闭事件循环）
    asyncio.run(hello())

 

示例 2：多个协程并发执行（核心用法）

同时跑多个任务，总耗时≈2s，串行需要 4s，体现协程并发优势

python

 

运行

 

 

import asyncio

async def task(name, delay):
    print(f"任务{name}启动，等待{delay}秒")
    await asyncio.sleep(delay)
    print(f"任务{name}完成")

async def main():
    # 创建多个协程任务
    t1 = asyncio.create_task(task("A", 2))
    t2 = asyncio.create_task(task("B", 2))
    # 等待所有任务执行结束
    await t1
    await t2

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

 

示例 3：asyncio.gather () 批量并发（最常用）

一次性收集所有协程，等待全部完成，统一接收返回结果

python

 

运行

 

 

import asyncio

async def do_work(num):
    await asyncio.sleep(1)
    return f"结果{num}"

async def main():
    # 批量打包多个协程并发执行
    res_list = await asyncio.gather(
        do_work(1),
        do_work(2),
        do_work(3)
    )
    # 返回有序结果列表
    print(res_list)  # ['结果1', '结果2', '结果3']

asyncio.run(main())

 

示例 4：设置协程超时（避免卡死）

python

 

运行

 

 

import asyncio

async def long_task():
    await asyncio.sleep(5)
    return "完成"

async def main():
    try:
        # 最多等待3秒，超时直接抛出异常
        result = await asyncio.wait_for(long_task(), timeout=3)
        print(result)
    except asyncio.TimeoutError:
        print("任务超时终止")

asyncio.run(main())

 

示例 5：asyncio.wait 区分完成 / 未完成任务

python

 

运行

 

 

import asyncio

async def func(n):
    await asyncio.sleep(n)
    return n

async def main():
    tasks = [asyncio.create_task(func(1)), asyncio.create_task(func(3))]
    done, pending = await asyncio.wait(tasks, timeout=2)
    # done：已完成任务；pending：超时未结束任务
    print("已完成：", [t.result() for t in done])

asyncio.run(main())

 

三、协程常用第三方异步模块（测试 / 爬虫高频）

1. aiohttp 异步 HTTP 请求（接口自动化、异步爬虫首选）

对标同步 requests，异步发请求，上万接口并发效率极高

 

安装：pip install aiohttp

python

 

运行

 

 

import asyncio
import aiohttp

async def fetch(session, url):
    async with session.get(url) as resp:
        return await resp.json()

async def main():
    # 创建异步会话
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        # 并发请求多个接口
        urls = [
            "https://httpbin.org/get",
            "https://httpbin.org/headers"
        ]
        tasks = [fetch(session, url) for url in urls]
        results = await asyncio.gather(*tasks)
        print(results)

asyncio.run(main())

 

2. aiomysql：异步操作 MySQL 数据库

同步：pymysql | 异步：aiomysql，大量数据库查询场景提速明显

 

安装：pip install aiomysql

3. aioredis：异步 Redis 客户端

异步读写缓存，压测、高并发场景使用

四、面试高频考点

1. 协程、线程、进程区别
   • 进程：资源隔离，开销最大，多核利用
   • 线程：操作系统调度，IO 密集型适用，有 GIL 锁限制 CPU 运算
   • 协程：用户态调度，单线程内切换，开销最小，只适合 IO 密集场景
2. GIL 全局解释器锁：Python 同一时刻只有 1 个线程执行 CPU 代码，所以计算密集用多进程，IO 密集用多线程 / 协程
3. await 只能跟可等待对象：协程、Task、Future
4. 老版本 loop 写法（了解即可）

python

 

运行

 

 

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(hello())
loop.close()

 

五、易错点总结

1. 普通函数不能 await，必须加 async
2. time.sleep () 是同步阻塞！协程里一定要用 asyncio.sleep()
3. 不能在循环里串行 await，要用 create_task/gather 实现并发