Python基础入门 Day118 协程的概念与基本使用

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协程（Coroutine）是一种比线程更轻量级的单元，它让我们能够以同步的写法实现异步的效果。与线程不同，协程本质上是用户态的“微线程”，由程序自行调度，而不是由操作系统进行调度，因此开销更低、性能更高。

一、为什么需要协程？

在处理 I/O 密集型任务时（例如网络请求、文件读写），程序会大量时间处于等待状态。
如果使用同步代码，等待会阻塞整个程序流程。

协程允许程序在遇到 I/O 阻塞时主动让出控制权，让其他任务运行，从而提高整体运行效率。

二、协程的基本语法：async 与 await

Python 从 3.5 开始引入原生协程语法：

import asyncio

async def hello():
    print("开始执行...")
    await asyncio.sleep(1)
    print("执行结束！")

asyncio.run(hello())

代码解析

async：定义一个协程函数
await：等待一个耗时操作，并让出控制权

三、多个协程并发执行

协程真正的力量来自于“并发”，例如同时执行多个任务：

import asyncio

async def task(name, sec):
    print(f"{name} 开始")
    await asyncio.sleep(sec)
    print(f"{name} 完成")

async def main():
    await asyncio.gather(task("任务 1", 1),
        task("任务 2", 2),
        task("任务 3", 1)
    )

asyncio.run(main())

效果

三个任务会并发执行
总耗时约 2 秒，而不是 1 + 2 + 1 = 4 秒

四、事件循环（Event Loop）

事件循环负责调度和运行协程，是协程背后的核心机制。

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())
loop.close()

从 Python 3.7 开始，推荐使用更简单的：

asyncio.run(main())

五、协程的典型使用场景

1. 大量网络请求

如爬虫、接口聚合、批量 API 请求等。

2. Web 框架（如 FastAPI、aiohttp）

使用协程提升并发能力。

3. 高并发任务调度

协程让 Python 在 I/O 密集型任务中非常高效。

六、协程实战：并发爬取网页标题

import asyncio
import aiohttp

async def fetch_title(session, url):
    async with session.get(url) as resp:
        text = await resp.text()
        print(f"获取到内容：{url[:30]}...")

async def main():
    urls = [
        "https://www.python.org/",
        "https://www.google.com/",
        "https://www.github.com/"
    ]
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        tasks = [fetch_title(session, url) for url in urls]
        await asyncio.gather(*tasks)

asyncio.run(main())