Python教程系列——第14篇：如何学习异步编程？

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Python 3.5 引入了两个新关键字：async 和 await。这些看似神奇的关键字可以在没有线程的情况下实现类似线程的并发。在本教程中，我们将介绍异步编程的原理。

Python 3.5 引入了两个新关键字：​​async​​​和​​await​​​。这些看似神奇的关键字完全可以在没有任何线程的情况下实现类似线程的并发。在本教程中，我们将介绍异步编程的原因，并通过构建我们自己的小型异步类框架来说明Python的​​async/await​​关键字如何在内部工作。

为什么要异步编程？

要了解异步编程的动机，我们首先必须了解是什么限制了我们的代码运行速度。理想情况下，我们希望我们的代码以光速运行，立即跳过我们的代码，没有任何延迟。然而，由于两个因素，实际上代码运行速度要慢得多：

• CPU时间（处理器执行指令的时间）
• IO时间（等待网络请求或存储读/写的时间）

当我们的代码在等待 IO 时，CPU 基本上是空闲的，等待某个外部设备响应。通常，内核会检测到这一点并立即切换到执行系统中的其他线程。因此，如果我们想加快处理一组 IO 密集型任务，我们可以为每个任务创建一个线程。当其中一个线程停止，等待 IO 时，内核将切换到另一个线程继续处理。

这在实践中效果很好，但有两个缺点：

• 线程有开销（尤其是在 Python 中）
• 我们无法控制内核何时选择在线程之间切换

例如，如果我们想要执行 10,000 个任务，我们要么必须创建 10,000 个线程，这将占用大量 RAM，要么我们需要创建较少数量的工作线程并以较少的并发性执行任务。此外，最初生成这些线程会占用 CPU 时间。