7

Когда следует использовать async, а когда await?

2 ответа 2

17

async, например, задает асинхронную функцию

async def f():
    return 5

Или указывает, что for асинхронный, т.е. получает значения из асинхронного генератора

async def generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

async def main():
    async for x in generator():
        print(x)

Или позволяет работать с асинхронной версией контекстного менеджера

async with await asyncio.start_server(callback, '127.0.0.1', 8080) as server:
    await server.serve_forever()

А await ожидает завершения awaitable объекта и возвращает результат.

async main():
    print(await f())

Их сложно перепутать: async - это часть утверждения (statement), await - унарный оператор, часть выражения (expression)

await, async for и async with должны использоваться только внутри асинхронной функции.

15
+100

Попытаюсь дополнить ответ @extrn.

async/await - это оптимизация, т.е. использовать их категорически не надо там, где все и так работает хорошо. Ведь это усложняет логику исполнения программы и тянет за собой много всего. Потому что если решились использовать асинхронную функциональность - будьте добры использовать ТОЛЬКО библиотеки, которые это поддерживают.

Исполнение асинхронного кода подобно исполнению многопоточного кода на одноядерном процессоре. Так же существуют несколько задач, которые могут быть исполнены одновременно и есть контекст исполнения каждой задачи. Однако при многопоточности процессор сам по таймеру решает, когда переключать контекст и заниматься исполнением другой задачи.

Асинхронный подход предполагает, что в само приложение задает специальные места, где такое переключение возможно. В Python в asyncio этими местами становятся вызовы с await.

Если решились оптимизировать, то в первую очередь стоит вспомнить что такое и чем различаются CPU-bound и IO-bound операции. Первые постоянно задействуют ресурсы процессора, все время что-то считают и вычисляют. Вторые большую часть времени ожидают операций ввода/вывода от файловой системы, сети или еще невесть чего.

Из-за GIL в Python (CPython) CPU-bound операции невозможно оптимизировать с использованием потоков, только вынесением в отдельный процесс. Совершенно то же самое ограничение накладывается на использование асинхронного подхода, потому что асинхронный код преимущественно одноядерный и если один исполнитель будет переключаться с одного процесса на другой, где его присутствие одинаково важно - никакого толку не будет (будет гораздо хуже).

Другое дело IO-bound задачи. Яркими примерами могут служить - чтение файлов, запрос в базу данных, даже time.sleep (который часто используется для имитации сложных IO-bound операций и есть специальный asyncio.sleep).

Например:

def create_report(cursor, *args, **kwargs):
    # выполнить какую-то подготовительную работу
    data = cursor.execute(sql_query)
    # обработать полученные данные и сформировать некий отчет

Здесь функция execute не сильно нагрузит процессор, больше будет ждать ответа от базы данных. Поэтому процессору позволительно заняться в этот момент чем-нибудь другим. Но этот код синхронный, приходится ждать. Если нам надо построить очень много таких отчетов, то мы можем решиться оптимизировать это с использованием asyncio. Давайте попробуем.

Сначала нам придется выбросить старый клиент для похода в базу данных и использовать специальный асинхронный, который будет осуществлять неблокирующий вызов.

async def create_report(cursor, *args, **kwargs):
    # cursor - это уже не тот cursor, что из предыдущего примера
    # выполнить какую-то подготовительную работу
    data = await cursor.execute(sql_query)
    # обработать полученные данные и сформировать некий отчет

Любая функция, которая использует await обязана объявляться как async - тут нет выбора. А await объявляет точку в программе, в которой мы можем переключиться на другую полезную работу, если такая есть, потому что ресурсы процессора здесь не нужны. Таким образом мы сможем успеть больше.

Оставляю за скобками инициализацию event-loop и прочие прелести запуска асинхронных программ.

Очень важно - сказал "А" (async), говори "B" (await), друг без друга они не существуют.

Крайне внятной я нашел следующую информацию:

Async IO in Python: A Complete Walkthrough

Getting Started With Async Features in Python

Не знаю, есть ли в интернете перевод этого добра, но если нужен, я мог бы подготовить.

Напоследок, интересное утверждение: "используйте асинхронность, когда можете, а потоки - когда должны".

1
  • 4
    Небольшое уточнение: переключением нативных потоков и процессов занимается планировщик операционки, а не процессор. Или, если это зелёные потоки, то - рантайм/виртуальная машина.
    – zed
    17 янв 2020 в 13:44

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.