Python的协程

本文最后更新于 2026年5月30日

未完待续

1.协程

协程（coroutine），又叫微线程或虚拟线程，是一种用户态的上下文切换技术，python中的协程，是通过一种可以被挂起，并且挂起后还能恢复执行的函数来实现的

某些操作会造成当前线程CPU发生阻塞，比如I/O操作，I/O操作不需要当前线程执行，但是当前线程提交了操作后也要白白等待一段时间拿到数据，才能继续执行，之前可以使用多线程来同时进行多路I/O操作，让子线程阻塞，主线程干些别的，而协程可以实现的就是让单个线程进行多路I/O操作时，也可以不需等待。

python中，协程可将多路I/O操作拆为多个方法，每个方法执行一路，事件循环实时监测各个方法状态，哪个方法阻塞了，事件循环迅速切换其他不阻塞的方法继续执行，而且这一切都发生在一个线程内。

2.async和协程函数

在python中，将一个普通函数加上async关键字，就会变成一个协程函数，执行协程函数，函数本身不会被调用，而是直接返回一个协程（coroutine ）对象

async def a():
    print('a')
    return 1

async def b():
    print('b')
    return 2

task1 = a()
task2 = b()

if __name__ == "__main__":
    print(task1)
    print(task2)

<coroutine object a at 0x000001D4A91E5A80>
<coroutine object b at 0x000001D4A91E59C0>
<sys>:0: RuntimeWarning: coroutine 'a' was never awaited
<sys>:0: RuntimeWarning: coroutine 'b' was never awaited

3.asyncio和事件循环

要使得协程函数执行，需要asyncio.run()来调用协程函数，asyncio的原理，是将协程函数包装成任务，交给事件循环，事件循环就是一个死循环，不断轮询检查管理的协程函数的状态，发现谁阻塞了，立即将执行权拿走，交给其他未阻塞的协程函数继续执行当前线程

协程函数的返回值，也是从asyncio.run()的调用拿到

import asyncio

async def a():
    print('a')
    return 1

task1 = a()

if __name__ == "__main__":
    r = asyncio.run(task1)
    print(r)

a
1
<sys>:0: RuntimeWarning: coroutine 'b' was never awaited

4.await关键字

await对于python协程非常重要，关系着协程是否真正实现

事件循环基于await判断程序是否阻塞，遇到await，CPU控制权便交给了事件循环，事件循环会执行await后面的代码，同时事件循环也会认定await后面的代码是阻塞执行，将执行权拿走，交给其他未阻塞的协程函数继续执行当前线程（如果有的话）

如果协程函数中没有await，事件循环永远不会得到CPU控制权，当前函数一直执行下去，即使真的执行阻塞代码，其他未阻塞的协程函数也不会得到执行权

import time

def a():
    print('a')
    time.sleep(5)
    print('after a')

def b():
    print('b')
    time.sleep(5)
    print('after b')

def c():
    print('c')

# 4. 测试任务执行函数，模拟client端
def sync_tasks():
    a()
    b()
    c()

if __name__ == "__main__":
    sync_tasks()

import asyncio

async def a():
    print('a')
    await asyncio.sleep(5)
    print('after a')

async def b():
    print('b')
    await asyncio.sleep(5)
    print('after b')

async def c():
    print('c')

# 4. 测试任务执行函数，模拟client端
async def tasks():
    task1 = asyncio.create_task(a())
    task2 = asyncio.create_task(b())
    await task1
    await task2


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