PorterYuan · 个人学习博客

async与await语法与本质

7分钟阅读

async与await语法与本质

一、async/await —— 语法与本质

1.1 async def 做了什么？

 
# 普通函数：调用 → 执行 → 返回结果
 
def normal():
 
    return 42
 
result = normal()    # result = 42
 
# async 函数（协程函数）：调用 → 返回协程对象 → 不执行！
 
async def coro_func():
 
    return 42
 
coro = coro_func()   # ⚠️ 返回 <coroutine object>，函数体还没执行！
 
print(coro)          # <coroutine object coro_func at 0x...>
 
# 要让协程执行，必须交给事件循环：
 
result = asyncio.run(coro)   # result = 42
 
 
调用 async 函数
 
  ↓
 
返回协程对象（只是"待执行的任务描述"）
 
  ↓
 
必须 await 或 asyncio.run() 才会真正执行

认知刷新：async def 并不让你的函数”异步”——它只是标记这个函数内部可以用 await，并且调用它会返回一个协程对象而不是立即执行。

1.2 await 做了什么？

 
async def fetch_data():
 
    print("开始下载...")
 
    data = await some_io_operation()   # ← await 在这里做什么？
 
    print(f"下载完成: {data}")
 
    return data

await 三步：

 
执行到 await some_io_operation()
 
  ↓
 
① 暂停当前协程（保存所有局部变量、执行位置）
 
  ↓
 
② 把 some_io_operation() 产生的等待对象注册到事件循环
 
  ↓
 
③ 控制权交还给事件循环 → 事件循环去执行其他就绪协程
 
  ↓
 
  ...（其他协程在执行，或事件循环在等 I/O）...
 
  ↓
 
④ I/O 就绪 → some_io_operation() 完成 → 事件循环唤醒本协程
 
  ↓
 
⑤ 从暂停处继续——data 拿到结果，执行下一行
 
 
# await 只能用在 async 函数里——因为普通函数无法暂停
 
def normal():
 
    await something   # ❌ SyntaxError: 'await' outside async function
 
# await 后面必须是"可等待对象"（awaitable）
 
async def demo():
 
    await 42          # ❌ TypeError: object int can't be used in 'await'
 
    await "hello"     # ❌ 同上——字符串不是 awaitable

1.3 三种可等待对象（Awaitable）

await 后面能放什么？三种东西：

 
# ① 协程对象：调用 async 函数得到
 
async def foo():
 
    return 1
 
await foo()                    # ✅ foo() 返回协程对象
 
# ② Task：把协程包装成 Task——交给事件循环后台执行
 
task = asyncio.create_task(foo())
 
await task                     # ✅ Task 也是 awaitable
 
#    一般不直接创建，asyncio 内部用
 
loop = asyncio.get_running_loop()
 
future = loop.create_future()
 
# await future                 # 某处等待结果
可等待对象谁创建什么时候用
协程（Coroutine）async def 函数调用直接 await——串行等待
Taskasyncio.create_task()后台并发——不阻塞当前协程
Futureloop.create_future()底层——库作者才直接操作

1.4 async with / async for

 
# async with：异步上下文管理器——enter 和 exit 都可以 await
 
async with aiohttp.ClientSession() as session:     # 连接池初始化可能异步
 
    async with session.get(url) as resp:            # 等待响应
 
        data = await resp.text()
 
# 等价于：
 
session = await aiohttp.ClientSession().__aenter__()
 
try:
 
    resp = await session.get(url).__aenter__()
 
    data = await resp.text()
 
finally:
 
    await resp.__aexit__()
 
    await session.__aexit__()
 
# async for：异步迭代器——每次迭代都可能 await
 
async for chunk in response.content.iter_chunked():  # 每次读取下一个数据块
 
    process(chunk)                                    # 可能在等网络
 
# 等价于：
 
it = response.content.iter_chunked().__aiter__()
 
while True:
 
    try:
 
        chunk = await it.__anext__()   # 每次取下一个值都可能异步
 
    except StopAsyncIteration:
 
        break

不需要死记——知道 async with 和 async for 是”里面可以 await 的 with/for”就行。源码逻辑和普通的 with/for 一样，只是 __enter__ 变成 __aenter__。

速记卡（面试闪卡）

Q1：一句话讲清「async与await语法与本质」到底是什么？

A：async def 调用返回协程对象不直接执行，必须 await 或事件循环驱动；await 暂停协程把控制权交还事件循环。

Q2：1.1 async def 做了什么？ —— 怎么理解？

A：async def 像”按下但不启动的开关”：调用只返回一个待执行的协程对象，必须 await 或 asyncio.run 才真正跑（coroutine 协程）。

Q3：1.2 await 做了什么？ —— 怎么理解？

A：await 像”暂时让出柜台”：暂停当前协程、把等待对象交给事件循环、去跑别人，I/O 好了再被唤醒继续（event loop 事件循环）。

Q4：1.3 三种可等待对象（Awaitable） —— 怎么理解？

A：三种可等对象像三层工具：协程（直接 await）、Task（create_task 后台并发）、Future（底层库作者用）（Task 任务 / Future 未来对象）。

Q5：1.4 async with / async for —— 怎么理解？

A：async with/for 像”能中途 await 的 with/for”：进出处可异步（如连接池），enter 变 aenter，逻辑和普通一样（async context manager 异步上下文管理器）。

Q6：核心速记主线有哪些？

  • async def 调用返回协程对象，不立即执行，需 await/run 驱动

  • await 暂停协程、交还事件循环，I/O 就绪再唤醒

  • 三种可等待：协程 / Task（并发）/ Future（底层）

  • async with 异步上下文、async for 异步迭代，里面可 await

口诀

A：async def 返回协程，不跑等 await；

await 让出柜台，事件循环调度快；

协程 Task 加 Future，三层可等对象；

async with 和 for，里面 await 才自在。

相关链接

关系图谱

反向链接

近期更新