Python异步编程实战完全指南：asyncio/aiohttp/并发优化完整教程

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Python异步编程实战完全指南：asyncio/aiohttp/并发优化完整教程

Python异步编程是提升性能的关键技术。本文分享asyncio/aiohttp的完整实战经验。

同步 vs 异步

同步编程：任务依次执行，一个完成才执行下一个。简单但效率低。

异步编程：任务可以并发执行，I/O等待时可以切换任务。复杂但效率高。

async/await基础

async def：定义异步函数。返回协程对象。

await：等待协程执行。只能在async函数中使用。

asyncio.run()：运行顶层协程。

协程：Coroutine，可以暂停和恢复的函数。

asyncio核心API

asyncio.gather()：并发运行多个协程。等待所有完成。

asyncio.create_task()：创建任务，后台运行协程。

asyncio.wait()：等待多个协程完成。返回(done, pending)。

asyncio.sleep()：异步休眠。不会阻塞事件循环。

asyncio.Queue：异步队列。用于协程间通信。

aiohttp实战

aiohttp.ClientSession：创建HTTP会话。

session.get/post：发送异步HTTP请求。

async with：自动管理会话生命周期。

超时处理：aiohttp.ClientTimeout设置超时。

并发控制

信号量Semaphore：限制并发数量。async with sem: 控制同时运行的协程数。

GIL影响：IO密集型async受益，CPU密集型需要进程池。

连接池：aiohttp使用连接池。合理设置limit和limit_per_host。

常见模式

批量请求：使用asyncio.gather并发请求，使用Semaphore控制并发数。

链式请求：一个请求的结果决定下一个请求。使用async for依次处理。

错误处理：try/except包裹每个协程。使用asyncio.shield保护重要任务。

进度跟踪：使用asyncio.Queue跟踪进度。使用aiohttp.ClientSession.connector.

最佳实践

避免阻塞：在async函数中不要使用time.sleep()，使用asyncio.sleep()。资源释放：使用async with确保资源正确释放。错误重试：实现错误重试机制。监控性能：使用asyncio.get_event_loop().slow_callback_duration监控慢回调。

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