python 加 await 和不加 await 有什么区别

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mob64ca12dea1dc 2024-10-28 06:10:35 ©著作权

文章标签 异步编程 Python 异步操作 文章分类 Python 后端开发

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Python 中 `await` 的使用与不使用的区别

在 Python 中，尤其是当我们在编写异步代码时，经常会遇到 await 关键字。await 用于等待一个可等待的对象（通常是异步函数）的完成，它是 Python 异步编程的重要组成部分。本文将深入探讨加上 await 和不加 await 的区别，并通过示例和类图帮助理解。

什么是异步编程？

异步编程是一种编程范式，允许程序在等待某些操作（如 I/O 操作）完成时继续执行其他任务。Python 提供了 async 和 await 关键字来支持异步编程。使用异步编程，可以显著提高程序的执行效率，尤其是在进行网络请求或其他耗时操作时。

`await` 的作用

当你调用一个异步函数时，它返回一个协程对象。使用 await 关键字可以暂停函数的执行，直到等待的协程完成，然后把控制权返回给事件循环。这种机制使得程序能在等待期间不阻塞主线程。

示例 1：加 `await`

下面是一个使用 await 的简单示例：

import asyncio

async def fetch_data():
    print("开始获取数据...")
    await asyncio.sleep(2)  # 模拟耗时操作
    print("数据获取成功！")
    return {"data": 123}

async def main():
    result = await fetch_data()
    print(f"结果: {result}")

asyncio.run(main())

在这个例子中，fetch_data 函数是一个异步函数，它在模拟的 I/O 操作期间使用 await asyncio.sleep(2) 进行等待。main 函数调用 fetch_data 时，由于使用了 await，它会等待 fetch_data 完成，然后获取结果并继续执行以下语句。

示例 2：不加 `await`

接下来，我们看看如果不加 await 会发生什么。

import asyncio

async def fetch_data():
    print("开始获取数据...")
    await asyncio.sleep(2)
    print("数据获取成功！")
    return {"data": 123}

async def main():
    result = fetch_data()  # 这里没有使用 await
    print(f"结果: {result}")  # result 是一个协程对象，而不是实际数据

asyncio.run(main())

在这个例子中，result 变量会接收一个 coroutine 对象，而不是你期望的实际数据。这是因为没有使用 await 等待 fetch_data 执行完成。执行结果如下：

开始获取数据...
结果: <coroutine object fetch_data at 0x...>

`await` 的意义

使用 await 的关键在于控制程序的执行流。它让你可以按需等待异步操作的完成，而不会阻塞整个程序。这一特性在处理多个异步操作时显得尤为重要。

合理使用 `await`

在任何需要异步操作的场景下，确保使用 await 来处理异步函数的调用。如果忽视这一点，程序将无法正确地处理这些 "可等待" 的对象，导致程序返回不正确的值。

类图示例

为了更好地理解异步编程及 await 的使用，下面是一个简单的类图示例，展示 AsyncFunction 和 SyncFunction 之间的关系：

classDiagram
    class AsyncFunction {
        +fetch_data()
        +main()
    }

    class SyncFunction {
        +execute()
    }

    AsyncFunction --|> SyncFunction : Inherits

在这个简单的类图中，AsyncFunction 表示一个使用异步操作的函数，它可以调用 fetch_data 和 main 方法。SyncFunction 则表示一个普通的同步函数。AsyncFunction 从 SyncFunction 继承，表明异步编程是同步编程的一种拓展。