Python的asyncio框架是内置的异步I/O编程库,基于事件循环模型实现高效并发。其核心通过协程(coroutine)与事件循环分离阻塞操作,利用async/await
语法实现非阻塞代码逻辑,尤其适用于网络通信、高并发Web服务等I/O密集型场景。
传统同步代码在遇到I/O操作时会阻塞线程,而asyncio通过事件循环监听文件描述符或Socket状态,在I/O等待期间挂起当前协程并执行其他任务,实现单线程内的任务切换。开发者只需用async
定义协程函数,通过await
显式声明可挂起点,配合asyncio.run()
驱动事件循环。事件循环自动调度多个协程,当某个协程因I/O暂停时,立即切换至就绪状态的其他协程,从而最大化利用CPU资源。
asyncio原生支持TCP/UDP、子进程、信号等异步操作,并提供队列、信号量等同步原语。结合aiohttp、asyncpg等第三方库,可构建完整的异步应用生态。相比多线程方案,避免了上下文切换与锁竞争的开销,同时保持了代码的线性可读性。典型应用包括高性能Web服务器(如FastAPI)、实时数据处理系统和大规模爬虫框架,在Python 3.4+版本中已成为现代异步编程的标准化解决方案。