Python 中协程 (coroutine) 的概念和用法？

推荐答案

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本题详细解读

协程的概念

协程（Coroutine）是一种轻量级的线程，允许在单线程中实现并发操作。与线程不同，协程的切换是由程序显式控制的，而不是由操作系统调度。协程通过 await 关键字挂起当前任务，并在适当的时候恢复执行。

协程的用法

1. 定义协程函数：使用 async def 关键字定义协程函数。例如：

   async def my_coroutine():
       print("协程开始")
       await asyncio.sleep(1)
       print("协程结束")

2. 调用协程：协程函数不能直接调用，必须通过 await 关键字或在事件循环中运行。例如：

   await my_coroutine()

3. 事件循环：协程的执行依赖于事件循环（Event Loop）。可以使用 asyncio.run() 来运行协程。例如：

   asyncio.run(my_coroutine())

4. 并发执行多个协程：可以使用 asyncio.gather() 来并发执行多个协程。例如：

   async def main():
       await asyncio.gather(my_coroutine(), my_coroutine(), my_coroutine())
   
   asyncio.run(main())

协程的优势

• 高效：协程的切换开销远小于线程切换。
• 可控：协程的调度由程序显式控制，避免了线程竞争和锁的问题。
• 异步编程：协程非常适合处理 I/O 密集型任务，如网络请求、文件读写等。

协程的注意事项

• 阻塞操作：在协程中执行阻塞操作（如 time.sleep()）会阻塞整个事件循环，应使用 await asyncio.sleep() 替代。
• 异常处理：协程中的异常需要通过 try-except 块捕获，否则会导致事件循环停止。

通过以上内容，你应该能够理解 Python 中协程的基本概念和用法，并能够在实际项目中应用协程来实现高效的并发编程。