何时使用以及何时不使用 Python 3.5 `await`？

问题描述：

我了解 Python 3.5 中的使用流程asyncio，但我没有看到关于我应该执行什么操作、不应该执行什么操作或哪些操作可以忽略不计的描述。我是否只需要根据“这是一个 IO 操作，因此应该执行”await做出最佳判断？await

解决方案 1：

默认情况下，所有代码都是同步的。您可以使用 定义函数并将其async def“调用”这些函数，从而使其异步await。更正确的问题是“我什么时候应该编写异步代码而不是同步代码？”。答案是“当你能从中受益时”。正如您所指出的那样，在您使用 I/O 操作的情况下，您通常会受益：

# Synchronous way:
download(url1)  # takes 5 sec.
download(url2)  # takes 5 sec.
# Total time: 10 sec.

# Asynchronous way:
await asyncio.gather(
    async_download(url1),  # takes 5 sec. 
    async_download(url2)   # takes 5 sec.
)
# Total time: only 5 sec. (+ little overhead for using asyncio)

当然，如果你创建了一个使用异步代码的函数，那么这个函数也应该是异步的（应该定义为async def）。但是任何异步函数都可以自由使用同步代码。如果没有理由，将同步代码强制转换为异步是没有意义的：

# extract_links(url) should be async because it uses async func async_download() inside
async def extract_links(url):  

    # async_download() was created async to get benefit of I/O
    html = await async_download(url)  

    # parse() doesn't work with I/O, there's no sense to make it async
    links = parse(html)  

    return links

一个非常重要的事情是，任何长时间的同步操作（例如，> 50 毫秒，很难确切地说）都会冻结该时间内的所有异步操作：

async def extract_links(url):
    data = await download(url)
    links = parse(data)
    # if search_in_very_big_file() takes much time to process,
    # all your running async funcs (somewhere else in code) will be frozen
    # you need to avoid this situation
    links_found = search_in_very_big_file(links)

您可以避免在单独的进程中调用长时间运行的同步函数（并等待结果）：

executor = ProcessPoolExecutor(2)

async def extract_links(url):
    data = await download(url)
    links = parse(data)
    # Now your main process can handle another async functions while separate process running    
    links_found = await loop.run_in_executor(executor, search_in_very_big_file, links)

再举一个例子：当你需要requests在 asyncio 中使用时。requests.get只是同步长时间运行的函数，你不应该在异步代码中调用它（再次强调，为了避免冻结）。但它运行时间长是因为 I/O，而不是因为长时间计算。在这种情况下，你可以使用ThreadPoolExecutor而不是ProcessPoolExecutor来避免一些多处理开销：

executor = ThreadPoolExecutor(2)

async def download(url):
    response = await loop.run_in_executor(executor, requests.get, url)
    return response.text

解决方案 2：

你没有太多自由。如果你需要调用一个函数，你需要找出这是一个普通函数还是一个协程。await当且仅当你调用的函数是协程时，你才必须使用关键字。

如果async涉及函数，则应该有一个“事件循环”来协调这些async函数。严格来说，这不是必需的，您可以“手动”运行async向其发送值的方法，但您可能不想这样做。事件循环会跟踪尚未完成的协程并选择下一个继续运行的协程。asyncio模块提供了事件循环的实现，但这不是唯一可能的实现。

考虑以下两行代码：

x = get_x()
do_something_else()

和

x = await aget_x()
do_something_else()

语义完全相同：调用一个产生某个值的方法，当值准备好时将其分配给变量x并执行其他操作。在这两种情况下，do_something_else只有在前一行代码完成后才会调用该函数。这甚至不意味着在异步方法执行之前、之后或期间，aget_x控制权将被移交给事件循环。

但仍存在一些差异：

• 第二个代码片段只能出现在另一个async函数内

• aget_x函数不是通常的，而是协程（即用async关键字声明或装饰为协程）

• aget_x能够与事件循环“通信”：即向其产生一些对象。事件循环应该能够将这些对象解释为执行某些操作的请求（例如发送网络请求并等待响应，或者只是暂停此协程几n秒钟）。通常的get_x函数无法与事件循环通信。