python中的异步操作

本篇主要是讨论的是python中的asyncio，不是多线程，同时也不是多进程，更加不是多核运行，asyncio 是单核心、单进程、单线程下的操作。

核心概念

• event loop: 事件循环
  可以理解为一个列表，列表里面放着很多个待完成的事件，又称为可等待对象。
• 可等待对象
  可等待对象就是event loop 里面需要执行的对象，通过await进行等待。这个对象可以是协程, 任务 和 Future。
• 协程
  凡是在函数前面写了 async 都叫协程。

  #这就是协程
  async def hello():
      return 0
  

• 任务
  Task可以通过async.create_task()函数创建，而这个参数的输入为一个协程。
• Future
  Future 是一种特殊的 低层级 可等待对象，表示一个异步操作的 最终结果。

概念关系

以下均为个人理解

一个可等待对象可以有就绪，等待两种状态；

1. event loop查看各个可等待对象的状态，当对象处于就绪状态时，event loop 交出cpu控制权，可等待对象拿到控制权。
2. 可等待对象执行，进入可等待对象的cpu运行阶段。
   • 当遇到将对象设置为等待状态的程序语句时，返回event loop，记录可等待对象的当前运行位置。
   • 当可执行对象程序完成时，event loop将可等待对象移除event列表。
3. 重复进行1、2操作，直到可等待对象全部进入等待状态或者移除event列表，此时的event loop不断循环，cpu被其占据。

理论上来说，这时候应该是死循环，因为cpu都被event loop占据，都没时间去运行可执行对象，可执行对象停止运行的状态下又无法修改可等待对象的等待状态。

所以，一定是存在外援，外援将可等待对象的等待状态修改为就绪状态，这样event loop再次进入可等待对象，重复1、2。

而这个外援是谁嘞？我不清楚，但是一般在IO情况下它会出现，比如获取网页和读取硬盘数据。

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来尝试讲故事来描述吧！

打工人张三一个人负责村上的所有小作坊的工作，有5家面馆、2家照相馆和1所衣服加工厂。

之前张三是这么干活的，来到面馆，和面30分钟，拉面10分钟，烧水30分钟，煮面10分钟，端上桌子5分钟，一趟下来85分钟，干完这家去下一家面馆继续干。因此，光是面馆就要做425分钟。

来到照相馆，照相馆要求一天必须至少拍3个人，但是有时候人来的早，有时候人来的迟，照一张相很快啊，就10分钟，三个人总共就30分钟，但是等的时间长啊，一般要等120分钟，所以两家照相馆一共要花300分钟。

还有一家衣服加工厂，这里需要做10件衣服，张三是熟练工，大概10分钟一件，所以100分钟就做完了。

打工人张三一天需要整整工作825分钟，非常辛苦。

但是，有一天来了一个好心人小福，他和张三说：“我来帮帮你吧，但是我只会一些简单的活。就会看看时间，看看有没有人来什么的，其他的我都不会。”

新的一天开始了，张三刚出门就发现，8个店铺门外都挂了各个牌子，上面写着“加油吧，打工人！”，张三好奇地进面馆去和面、拉面，打算烧水，刚烧上水，小福说：“三哥，这边我来看着，你先去别的面馆吧！”，并且出去把门外的牌子翻了个面，上面写着“打工人，打工魂，打工都是人上人！”。

就这样，张三去了下一个面馆，牌子上写着“加油吧，打工人！”，张三就这样进去依旧和面、拉面，等烧水的时候，小福又出来了，“大哥，这边我看着，你再出去看看”。张三只得摸摸脑袋出来了，“这是在干么？”。张三回头一看这面馆的牌子又翻面了：“打工人，打工魂，打工都是人上人！”

张三再活动活动脑袋，突然发现第一个面馆的牌子又给转回来了“加油吧，打工人！”。张三进去一看，小福居然在面馆里面，张三不由得疑惑道：“你不是在那边么？”小福笑道：“害，过来一会了，这水都烧开10分钟了，下面吧”，张三顾不得其他，开始下面，当把手上两缕面给放到锅里，小福又催促着让张三出去了，并把门外牌子翻了个面。

就这样，每次需要烧水、煮面的时候，小福就会冒出来，让张三出去，并把牌子翻面为“打工人，打工魂，打工都是人上人！”。张三也不断找着“加油吧，打工人！”的牌子的店面，这样的店面里面小福才不让他出去。

就这样，一天工作下来，所有任务完成临天黑还有一段时间。张三同时感叹道：“要不是小福，今天还得在照相馆无所事事两个小时，小福帮我看着有没有人来，我直接就去拍照了，真方便！”

小福帮张三节约了大量时间，为了感谢小福，张三在得知小福是工地承包商，又去小福的工地帮忙砌墙，好心人小福当然不好意思让张三白白干活，也给张三一些报酬。

就这样，张三由于过度劳累，因身体不适提前下岗了。