Python的协程
本文最后更新于 2026年6月2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 awaited3.asyncio和await
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 awaitedawait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后接的是需要等待的操作，CPU控制权便交给了事件循环，await后面的代码执行的同时，事件循环也会将执行权拿走，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一个需要等待的操作，事件循环永远不会得到CPU控制权，当前函数一直执行下去，其他未阻塞的协程函数也不会得到执行权
await后面只能接可等待的对象：Future，其他协程函数，Task。
await只能出现在async修饰的函数中，这是python语法的规定。
例：协程函数中没有await一个需要等待的b()，b()执行完才会跳出继续执行a()
import asyncio
async def a():
print('a before')
await b()
print('a after')
return 1
async def b():
print('b')
return 2
task1 = a()
if __name__ == "__main__":
r = asyncio.run(task1)
print(r)
a before
b
a after
1例：协程函数中await了一个需要等待的b()，b()执行asyncio.sleep(5)模拟阻塞，但是因为事件循环中只是asyncio.run(task1)了一个task1任务，因此仍然是继续等待b()执行完成
import asyncio
async def a():
print('a before')
await b()
print('a after')
return 1
async def b():
print('b')
await asyncio.sleep(5)
return 2
task1 = a()
if __name__ == "__main__":
r = asyncio.run(task1)
print(r)
a before
b
a after
1例：多任务同步执行：协程方法main()中，启动其他三个协程方法，但是事件循环中只管理一个main()，因此三个协程方法a,b,c之一出现阻塞时，事件循环不会转移执行权到另两个。
import asyncio
async def a():
print('a')
await asyncio.sleep(5)
return 1
async def b():
print('b')
await asyncio.sleep(5)
return 2
async def c():
print('c')
await asyncio.sleep(5)
return 2
async def main():
task1 = a()
task2 = b()
task3 = c()
await task1
await task2
await task3
if __name__ == "__main__":
print('start')
asyncio.run( main() )
print('end')
start
a
b
c
end上述，都是不涉及事件循环切换任务的同步执行，实际场景使用更多的是涉及事件循环切换的异步执行
例：通过asyncio.create_task()方法，可以将协程函数包装为可以被事件循环调度的任务，并注册到事件循环中，main()和a(),b(),c()先后加入到事件循环
main()本身也是这个协程中的一环，其中三个函数执行或挂起，会导致它作为一个“容器”也被挂起，只有三个函数都执行完，main()才会继续
import asyncio
async def a():
print('a before')
await asyncio.sleep(5)
print('a after')
return 1
async def b():
print('b before')
await asyncio.sleep(5)
print('b after')
return 2
async def c():
print('c before')
await asyncio.sleep(5)
print('c after')
return 2
async def main():
task1 = asyncio.create_task( a() )
task2 = asyncio.create_task( b() )
task3 = asyncio.create_task( c() )
# 加入事件循环后，启动
v1 = await task1
v2 = await task2
v3 = await task3
print(v1)
print(v2)
print(v3)
if __name__ == "__main__":
print('start')
asyncio.run( main() )
print('end')start
a before
b before
c before
a after
b after
c after
1
2
2
end写一堆await总是很繁琐的，还可以通过asyncio.gather()将多个协程对象同时注入事件循环，并在全部执行完成后，一次性拿到所有结果
import asyncio
async def a():
print('a before')
await asyncio.sleep(5)
print('a after')
return 1
async def b():
print('b before')
await asyncio.sleep(5)
print('b after')
return 2
async def c():
print('c before')
await asyncio.sleep(5)
print('c after')
return 2
async def main():
res = await asyncio.gather(a(), b(), c())
print(res)
if __name__ == "__main__":
print('start')
asyncio.run( main() )
print('end')
start
a before
b before
c before
a after
b after
c after
[1, 2, 2]
end"如果文章对您有帮助，可以请作者喝杯咖啡吗？"
微信支付
支付宝