1.协程的概念
1.1 定义
进程是操作系统内部运行的程序
线程是进程内部运行的程序
协程是线程内部运行的程序
协程是单线程下的并发，又成微线程，英文名coroutine
1.2 协程的优点
协程切换的开销更小
GIL锁导致同一时刻只能运行一个线程，一个线程内不会限制协程数，单线程就可以实现并发的效果，最大程度利用CPU
1.3 协程的缺点
协程的本质是单线程下的多任务处理，无法利用多核优势
如果协程发生阻塞，在没有使用异步I/O的情况下，那么整个线程将阻塞，所在线程的其它协程任务都不能运行
2. 协程的操作
2.1 协程函数
加上async关键字的函数就是协程函数
async def f1():...
2.2 协程对象
协程函数调用后的返回值就是协程对象
async def f1():print(111)res = f1()
print(res)
按一般函数的调用方法调用协程函数不会报错，但是会发出警告
按一般函数的调用方法调用协程函数，函数内部的代码不会执行，只是会返回一个协程对象。
2.3 asyncio模块
Python 3.4：asyncio 被正式引入标准库，是一个实现异步编程的模块。
Python 3.5：引入了 async 和 await 关键字，这使得协程的定义和使用更加直观和简洁。这些关键字取代了早期版本中的 @asyncio.coroutine 装饰器和 yield from 语法。
2.4 事件循环的概念
事件循环可以类比while循环来理解，在循环周期内运行一些任务，特定的条件下结束循环。
import asyncioloop = asyncio.get_event_loop()
2.5 协程函数的两种调用方法，以解释器3.10版本为例
由协程对象的定义可知，按函数名( )无法调用协程函数，需要协程对象和事件循环配合才能实现
[1]方法一：
import asyncioasync def work():print(666)return 'work函数的返回值'def create_coroutine():obj = work() # 1.调用协程函数，生成协程对象circle = asyncio.get_event_loop() # 2.建立一个事件循环circle.run_until_complete(obj) # 3.将协程对象当作任务提交到事件循环的任务列表中，协程运行完成事件循环停止if __name__ == '__main__':create_coroutine()
在 Python 3.10 中，这个警告是因为在没有活动事件循环的主线程中调用 asyncio.get_event_loop() 时，get_event_loop() 会自动创建一个新的事件循环，这种方式被认为是不推荐的。
为了避免这个警告，可以使用 asyncio.run() 来运行协程，这是从 Python 3.7 开始推荐的做法。asyncio.run() 会自动创建和关闭事件循环，简化了异步代码的编写。
[2]方法二：
import asyncioasync def work():print(666)return 'work函数的返回值'def create_coroutine():obj = work() # 1.调用协程函数，生成协程对象asyncio.run(obj) # 2.调用run函数启动协程对象if __name__ == '__main__':create_coroutine()
方式二的本质和方式一是一样的，内部先建立事件循环，然后运行run_until_complete
需要注意的是，run函数在解释器3.7才加入
2.6 await关键字
await关键字用于等待一个async（异步）函数的结果，使用await可以让程序在等待某个操作完成的同时不阻塞整个事件循环，从而允许其它任务运行，对于I/O密集型的应用特别有用。
await关键字解决了一个协程阻塞而导致整个线程阻塞的问题。
注意事项：
1.使用await必须在async（异步）函数中，不能在非异步函数中使用。
2.await只能用于异步函数返回的协程对象。
3.在异步函数内部，await可以用来等待另一个异步函数的结果，这会暂停当前协程的运行，直到等待的协程完成，然后继续运行。
代码示例
import asyncioasync def f1():print('异步函数运行开始')await asyncio.sleep(1) # 模拟异步操作，比如网络请求print('异步函数运行结束')return 666async def f2():res = await f1()print(res)asyncio.run(f2()) # 获取事件循环并运行f2()协程
分析：
f1是一个异步函数，使用了await来等待asyncio.sleep(1)。这实际上并不会让程序等待1秒，而是允许事件循环在这1秒内执行其它任务。
f2也是一个异步函数，等待f1的运行结果。
ascyncio.run(f2())启动事件循环并运行f2协程。
2.7 Task对象
[1]概念
前面的协程代码都只创建了一个任务，即事件循环的列表中只有一个任务对象；如需在程序中创建多个任务对象，需要使用Task。
Task用于并发调度协程，通过asyncio.create(协程对象)的方式创建Task对象，可以让协程加入事件循环中等待被调度执行。
注意事项：
asyncio.create_task( )函数在python3.7中被加入，在之前的版本可以改用底层级的asyncio.ensure_future( )函数。
[2]创建多任务方式一
逐个创建任务
import asyncio# 定义协程功能函数
async def work():print('协程运行开始')await asyncio.sleep(1) # 模拟异步操作，比如网络请求print('协程运行结束')return 666# 定义产生协程函数
async def create_coroutine():print('产生协程的函数运行开始')task1 = asyncio.create_task(work()) # 将work()得到的协程对象封装到Task对象中，并立即添加到事件循环的任务列表中，等待事件循环task2 = asyncio.create_task(work()) # 将work()得到的协程对象封装到Task对象中，并立即添加到事件循环的任务列表中，等待事件循环
response1 = await task1 # 引用了await之后，task1遇到sleep不会阻塞整个线程response2 = await task2print(response1, response2)print('产生协程的函数运行结束')if __name__ == '__main__':asyncio.run(create_coroutine())
[3]创建多任务方式二
使用列表生成式生成任务
import asyncio# 定义协程功能函数
async def work(num):print('协程运行开始')await asyncio.sleep(1) # 模拟异步操作，比如网络请求print('协程运行结束')return num * num# 定义产生协程函数
async def create_coroutine():print('产生协程的函数运行开始')# 将work()得到的协程对象封装到Task对象中，并立即添加到事件循环的任务列表中，等待事件循环task_list = [asyncio.create_task(work(i)) for i in range(1, 4)]# 引用了await之后，task1遇到sleep不会阻塞整个线程# 如果设置了timeout值，则意味着此处最多等待的秒，完成的协程返回值写入到done中，未完成则写到pending中# wait里面要放可迭代对象done, pending = await asyncio.wait(task_list, timeout=None)print(done)print(pending)print('产生协程的函数运行结束')if __name__ == '__main__':asyncio.run(create_coroutine())
[3]获取协程返回值
在步骤[2]的基础上使用async.gather()获取返回值
import asyncio# 定义协程功能函数
async def work(num):print('协程运行开始')await asyncio.sleep(1) # 模拟异步操作，比如网络请求print('协程运行结束')return num * 10# 定义产生协程函数
async def create_coroutine():print('产生协程的函数运行开始')# 将work()得到的协程对象封装到Task对象中，并立即添加到事件循环的任务列表中，等待事件循环task_list = [asyncio.create_task(work(i)) for i in range(1, 4)]# 引用了await之后，task1遇到sleep不会阻塞整个线程# 如果设置了timeout值，则意味着此处最多等待的秒，完成的协程返回值写入到done中，未完成则写到pending中# wait里面要放可迭代对象done, pending = await asyncio.wait(task_list, timeout=None)response = await asyncio.gather(*task_list)print(response)print('产生协程的函数运行结束')if __name__ == '__main__':asyncio.run(create_coroutine())
需要注意的是，以上代码即使不运行 done, pending = await asyncio.wait(task_list, timeout=None)，也能获取到返回值。
