Python异步编程框架asyncio使用方法_asyncio标准框架

asyncio概念

Python异步编程框架asyncio是Python 3.4及以上版本提供的一个标准库，用于编写异步IO并发代码。asyncio提供了一种基于协程的高效的方式来实现异步编程，它可以使我们在单线程中处理大量的并发IO操作，提高程序的并发能力和性能。

asyncio的优点：

1. 异步I/O操作的执行效率高，能够在单线程处理大量并发请求。
2. 编写异步代码的表达能力强，代码可读性高，易于维护。
3. 支持协程，使得代码的流程控制更加灵活。

asyncio的缺点：

1. asyncio需要编写异步的代码，与传统的同步编程方式有较大的差异，需要具有一定的异步编程经验。
2. 虽然asyncio提供了高效的异步编程方式，但是在计算密集型任务方面并不占优势。

asyncio的应用场景：

1. Web应用程序的高并发处理；
2. IO密集型任务处理，如网络爬虫、文件读写等；
3. 实时消息传递、推送等。

asyncio的使用方式：

1. 定义可等待对象(coroutine)；
2. 创建事件循环(event loop)；
3. 将可等待对象注册到事件循环中；
4. 运行事件循环。

在应用程序开发中，我们可以利用asyncio编写高效的异步代码，提升程序的并发处理能力和性能。例如，在Web开发中，我们可以使用asyncio实现高并发处理，快速响应客户端请求；在爬虫开发中，我们可以使用asyncio发送异步的请求，提高爬虫的效率等。

总之，asyncio是一种高效、灵活、可扩展的异步编程框架，具有很高的应用价值，可以使我们更好地进行异步编程、实现高效的并发处理。

示例：使用asyncio实现异步编程

下面是一个简单的例子，说明如何使用asyncio实现异步编程：

import asyncio
 
# 定义协程函数
async def fun_async():
    print("start")
    await asyncio.sleep(1)  # 模拟IO操作
    print("end")
 
# 定义一个名为main()的协程函数
async def main():
    tasks = [fun_async(), fun_async(), fun_async()] # 定义多个fun_async()协程任务
    await asyncio.gather(*tasks)                    # 执行多个协程任务
 
 
# loop = asyncio.get_event_loop() # 创建事件循环
# loop.run_until_complete(main()) # 运行事件循环，以执行异步操作。
# loop.close()                    # 关闭事件循环
 
asyncio.run(main()) # 自动创建、运行、关闭事件循环

 

上面的代码中，我们定义了一个名为fun_async()的协程函数，该函数中模拟了一个IO操作，并在操作前后分别输出了"start"和"end"。然后我们定义了一个名为main()的协程函数，它创建了多个fun_async()协程任务，并使用asyncio.gather()函数来运行这些任务。最后，我们创建了一个事件循环并运行它，以执行异步操作。

值得注意的是，在fun_async()函数中调用了await asyncio.sleep(1)来模拟一个IO操作，该操作会释放CPU，使得其他协程可以继续执行，从而实现了异步处理。使用await关键字可以将一个协程函数变为可等待对象(coroutine)，从而能够将其注册到事件循环中。

总之，使用asyncio可以通过定义协程函数、创建事件循环、调用协程函数等方式来实现异步编程，从而提升程序的并发处理能力和性能。

报错一：

TypeError: sleep() takes from 1 to 2 positional arguments but 3 were given
sys:1: RuntimeWarning: coroutine 'fun_async' was never awaited

这个错误可能是因为asyncio.sleep()函数的参数个数不正确导致的。asyncio.sleep()函数只有一个参数，表示暂停的时间（以秒为单位），因此如果你在调用该函数时传递了多余的参数或者缺少了参数，就会出现这个错误。

另外，第二个警告信息可能是因为你的代码中定义了一个协程函数，但是没有在代码中使用await关键字调用它，或者在调用该协程函数时遗漏了await关键字。因为协程函数需要使用await关键字将其注册到事件循环中，才能得到正确的执行流程和结果。

下面是一个修复上述错误的例子，给出了一个正确的调用asyncio.sleep()函数的方式，并使用了await关键字来调用协程函数：

import asyncio
 
async def fun_async():
    print("Start fun_async")
    await asyncio.sleep(1)  # 正确的调用方式
    print("End fun_async")
 
async def main_async():
    tasks = [fun_async(), fun_async(), fun_async()]  # 定义多个协程任务
    await asyncio.gather(*tasks)  # 执行多个协程任务
 
if __name__ == '__main__':
    loop = asyncio.get_event_loop()  # 创建事件循环
    loop.run_until_complete(main_async())  # 运行事件循环

在上面的代码中，我们将asyncio.sleep()函数的参数修改为正确的形式，并在调用fun_async()协程函数时使用了await关键字。

报错二：

DeprecationWarning: There is no current event loop
  loop = asyncio.get_event_loop()

这个警告信息通常出现在代码中没有创建事件循环时。在使用asyncio框架时，需要先创建一个事件循环实例，然后将协程函数注册到事件循环中才能运行它们。如果没有创建事件循环，那么就无法运行协程。

下面是一个简单的例子，展示了创建和运行一个协程的基本流程：

import asyncio
 
async def hello():
    print("Hello world!")
 
if __name__ == '__main__':
    loop = asyncio.get_event_loop()  # 创建事件循环实例
    loop.run_until_complete(hello())  # 将协程注册到事件循环并运行
    loop.close()  # 关闭事件循环

在上面的代码中，我们使用asyncio.get_event_loop()方法创建了一个事件循环实例，并使用loop.run_until_complete()方法将hello()协程函数注册到事件循环中并运行。最后，我们使用loop.close()方法关闭事件循环。

值得注意的是，如果你在同一个程序中多次创建事件循环，那么可能会出现一些问题。因此建议创建一个全局的事件循环实例，然后在需要使用它的地方引用它。或者使用asyncio.run()方法，它会自动创建和关闭事件循环，使代码更加简洁易读。例如：

import asyncio
 
async def hello():
    print("Hello world!")
 
if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(hello())  # 自动创建、运行、关闭事件循环

在上面的代码中，我们使用了asyncio.run()方法来运行hello()协程函数，它会自动创建和关闭事件循环，使得代码更加简洁易读。