0x03 await和async与协程

协程与生成器

之前是用生成器来实现的协程的功能, 但其本质还是一个生成器. 这样容易与作为只作为生成器使用的情况, 容易出现混淆的情况. 为了避免这种情况, 需要在定义时与生成器加以区别.

有两种方法:

• 基于生成器的协程: 使用asyncio.coroutine或types.coroutine装饰器来标注协程

• 原生协程: 以async def定义的协程

基于生成器的协程定义如下:

import types
import asyncio

@types.coroutine
def cor2():
    yield
@asyncio.coroutine
def cor3():
    yield

c2 = cor2()
c3 = cor3()
c2, c3

输出为:

<generator object cor2 at 0x00000236C91DA728>, <generator object cor3 at 0x00000236C91DA6D0>

可以看出仍是生成器对象, 只是这种定义的方法让这种生成器区别于专门的生成器.

原生协程的定义如下:

@types.coroutine
def generator_coroutine():
    yield 1

async def native_coroutine():
    await generator_coroutine()

分别创建下:

c1 = generator_coroutine()
c2 = native_coroutine()
c1, c2

结果为:

(<generator object generator_coroutine at 0x00000236C91DA410>,
 <coroutine object native_coroutine at 0x00000236C91DA468>)

可以看到两者的区别. 与基于生成器定义的协程在定义上的区别在于:

• 定义时使用async声明是原生协程

• 在定义体内不能使用yield, 而是使用await进行代替

使用方式仍是一样的, 如使用send, throw, close等方法.

另外两者的区别还在于:

• 原生协程定义里不能用yield或yield from表达式

• 原生协程没有 iter 和 next 方法, 而是使用 await 方法.

• 基于生成器的协程中不能使用yield from原生协程, 原因在于上面一条

• 反过来, 原生协程可以使用await基于生成器的协程

原生协程的调用

原生协程的调用有两种方法:

• await: 使用await表达式来调用协程, 用法和yield from类似, 因此只能再原生协程内部使用, 且只能接受awaitable对象. awaitable对象就是其 await 对象返回一个迭代器对象.

  • 原生协程和基于生成器的协程都是awaitable对象

• send方法: 和基于生成器的协程一样, 可以调用协程对象的send方法进行调用, 用在非协程函数的定义里.

因此整个调用代码的结构类似于:

@types.coroutine
def generator_coroutine():
    yield 1

async def native_coroutine():
    await generator_coroutine()

def main():
    native_coroutine().send(None)

原生协程的问题

原生协程不能真正的暂停执行并强制性返回给事件循环

假设事件循环在main函数里, 原生协程是native_coroutine, 怎么做才能让原生协程暂停, 并返回到main函数里?

native_coroutine里面不能使用yield, 只能使用await, 这只会进入到更深的协程里. 因此只能使用return或raise方法返回到main, 但这种方法不是暂停, 而是退出, 因此再也回不到native_coroutine协程里了.

因此, 对于异步编程, 最外层的事件循环(main)如果需要调用协程send方法, 则大部分的异步方法都可以用原生协程来实现, 但最底层的异步方法则需要用基于生成器的协程.

参考资料

用 Python 3 的 async / await 做异步编程