python---await/async关键字

推文：玩转 Python 3.5 的 await/async

首先看正常的两个函数之间的执行

def func1():
    print("func1 start")
    print("func1 end")

def func2():
    print("func2 start")
    print("func2 a")
    print("func2 b")
    print("func2 c")
    print("func2 end")

func1()
func2()

func1 start
func1 end
func2 start
func2 a
func2 b
func2 c
func2 end

无法实现两个函数之间的交互。

将这两个函数设置为协程，加上async关键字

async def func1():
    print("func1 start")
    print("func1 end")

async def func2():
    print("func2 start")
    print("func2 a")
    print("func2 b")
    print("func2 c")
    print("func2 end")

f1 = func1()
f2 = func2()
print(f1,f2)

<coroutine object func1 at 0x000000000084C468> <coroutine object func2 at 0x000000000084CD58>
sys:1: RuntimeWarning: coroutine 'func1' was never awaited　　#警告信息
sys:1: RuntimeWarning: coroutine 'func2' was never awaited

#上面不再只是函数，而变为协程对象，协程在调用时，不会被执行

那么，为什么要有一个协程对象？代码到底如何执行？

关键之处是协程确实是与 Python 的生成器非常相似，也都有一个 send 方法。我们可以通过调用 send 方法来启动一个协程的执行。

f1 = func1()
f2 = func2()

try:
    print('f1.send')
    f1.send(None)
except StopIteration as e:　　#这里也是需要去捕获StopIteration方法
    pass

try:
    print('f1.send')
    f2.send(None)
except StopIteration as e:
    pass

StopIteration 异常是一种标记生成器（或者像这里的协程）执行结束的机制。虽然这是一个异常，但是确实是我们期望的！我们可以用适当的 try-catch 代码将其包起来，这样就可以避免错误提示。

上面虽然将两个协程都执行起来了，但是并没有做到交替执行，和最初的并无不同，而且似乎更加麻烦

协程与线程相似的地方是多个线程之间也可以交替执行，不过与线程不同之处在于协程之间的切换是显式的，而线程是隐式的（大多数情况下是更好的方式）。所以我们需要加入显式切换的代码。

我们可能根据生成器或者协程gevent的使用，而去推测这种方案：（是错误的）

async def func1():
    print("func1 start")
    yield 
    print("func1 end")

不允许在本地协程函数中使用yield，但是作为替换，我们可以使用到await 表达式来暂停协程的执行。注意await _something_，这里的_something_代表的是基于生成器的协程对象，或者一个特殊的类似 Future 的对象。

下面使用一个基于生成器的协程函数

import types

@types.coroutine
def switch():
    yield

async def func1():
    print("func1 start")
    await switch()
    print("func1 end")

async def func2():
    print("func2 start")
    print("func2 a")
    print("func2 b")
    print("func2 c")
    print("func2 end")

f1 = func1()
f2 = func2()

try:
    f1.send(None)
except StopIteration as e:
    pass

try:
    f2.send(None)
except StopIteration as e:
    pass

func1 start
func2 start
func2 a
func2 b
func2 c
func2 end

注意上面的输出：只是执行了函数的转换，有func1转换到func2，并没有再回到func1中。那么如何让其在回到func1中呢。

我们可以基于生成器一样再次对func1协程使用send方法，再次激活yield向下执行

import types

@types.coroutine
def switch():
    yield

async def func1():
    print("func1 start")
    await switch()
    print("func1 end")

async def func2():
    print("func2 start")
    print("func2 a")
    print("func2 b")
    print("func2 c")
    print("func2 end")

f1 = func1()
f2 = func2()

try:
    f1.send(None)
except StopIteration as e:
    pass

try:
    f2.send(None)
except StopIteration as e:
    pass

try:
    f1.send(None)
except StopIteration as e:
    pass

func1 start
func2 start
func2 a
func2 b
func2 c
func2 end
func1 end

上面可以实现两个函数交替一次，回到原协程中。但是我们更加希望连续不断的调用send驱动不同的协程去执行，直到send抛出 StopIteration 异常。

为此我们

新建一个函数，这个函数传入一个协程列表，函数执行这些协程直到全部结束。我们现在要做的就是调用这个函数。

import types

@types.coroutine
def switch():
    yield

async def func1():
    print("func1 start")
    await switch()
    print("func1 e")
    await switch()
    print("func1 end")

async def func2():
    print("func2 start")
    print("func2 a")
    await switch()
    print("func2 b")
    print("func2 c")
    await switch()
    print("func2 end")

def run(task_list):
    coro_list = list(task_list)

    while coro_list:
        for coro in list(coro_list):
            try:
                coro.send(None)
            except StopIteration:
                coro_list.remove(coro)

f1 = func1()
f2 = func2()

run([f1,f2])