Python – 等待异步函数的完成
本文演示了如何创建一个异步函数并使用await 关键字来中断一个进程。我们还将 “学习如何在Python中使用任务而不是线程。
使用await 关键字并制作一个异步函数
异步编程不是多线程，它不是多进程，而是并发编程。
我们不会谈论整个并发编程的概念和整个编码模式，但我们会谈论基本原则以及我们如何在Python中实现这些原则。
现在让我们看一个简单的例子；我们有一个Func_1 ，Func_2 和Func_3 ，它们正在被调用。
Func_1()
Func_2()
Func_3()
如果这些函数被异步调用，这意味着我们将调用Func_1() ，然后我们将调用Func_2() 。
当Func_1() 返回时，我们将只调用Func_2(), ，当Func_2() 返回时，我们将调用Func_3() 。
如果我们使用多线程或多进程，那就与异步编程不一样了。因为在多线程中，我们会在这种情况下定义三个线程，我们会同时运行所有这些函数。
或者说，大致上是同时，我们将尝试同时运行它们，或者至少创造出同时执行的假象。
但是，我们想做的是，比方说，Func_1() 做一些有成效的事情，然后它从数据库、从API请求一些数据，或者它只是为了等待而一般地睡眠。
如果发生这种情况，我们不想浪费CPU时间，开始执行Func_2() ，尽管这个函数还没有返回。所以我们只能同时运行一个任务；我们不做任何多进程或多线程。
但是，如果Func_1() 处于睡眠或等待状态，或处于非生产状态，所以我们可以利用这段时间开始执行Func_2() ，也许还有Func_3() 。要在Python中进行异步编程，我们必须导入一个叫做asyncio 的库。
由于我们不会将整个程序定义为异步，特定的函数将是异步的；我们需要使用async 关键字来指定一个异步函数。
如果我们只有这个Main_Func() ，整个程序将是异步的，但是我们将在下一个例子中增加其他的函数。在这个函数里面，我们将使用两个print() 函数。
而且，在这中间，我们要进行睡眠，但我们不打算用time.sleep() ；我们要用asyncio.sleep() 。
在调用asyncio.sleep() 之前，我们需要使用await 关键字，这意味着我们将等待第二个打印语句的完成。在完成之前，我们不打算做任何其他事情。
为了运行Main_Func() 函数，我们需要使用asyncio.run() ，在run() 函数里面我们将传递Main_Func() 函数。我们必须调用Main_Func() 函数；我们不仅仅是指多线程。
import asyncio
async def Main_Func():
print('Before waiting')
await asyncio.sleep(1)
print('After waiting')
asyncio.run(Main_Func())
输出：
让我们引入另一个异步函数，称为Func_2() ；我们将打印两个语句并睡眠两秒钟。
在Main_Func() 函数内部，我们不需要睡眠，而是用await 关键字调用Func_2() 函数，但这不会是异步的。
import asyncio
async def Main_Func():
print('Before waiting')
await Func_2()
print('After waiting')
async def Func_2():
print('Func_2: Before waiting')
await asyncio.sleep(2)
print('Func_2: After waiting')
asyncio.run(Main_Func())
因为我们在等待这个函数，这和直接异步调用它是一样的，它不会执行这个，直到所有的指令都按照我们的定义完成。
Before waiting
Func_2: Before waiting
Func_2: After waiting
After waiting
这不是异步的；但是，如果我们想在Main_Func() 函数调用时做这样的事情，那么控件应该打印Main_Func() 函数的第一个print 语句。
然后，调用Func_2() 函数，从而打印这个函数的第一个print 语句。
当这个函数处于睡眠状态时，它应该打印Main_Func() 函数的第二条print 语句，一旦完成，它应该打印Func_2() 函数的第二条print 语句。
使用create_task() ，创建任务来修复一个问题
要做到这一点，我们需要与tasks ，所以，在Main_Func() 函数的开头，我们要创建一个任务，同时调用asyncio.create_task() ，在任务里面，我们将传递Func_2() 。
这意味着，一旦我们有一些空闲时间，我们将调用该任务。
import asyncio
async def Main_Func():
Task=asyncio.create_task(Func_2())
print('Before waiting')
print('After waiting')
async def Func_2():
print('Func_2: Before waiting')
await asyncio.sleep(2)
print('Func_2: After waiting')
asyncio.run(Main_Func())
运行该代码后，我们可以看到两个打印语句从Main_Func() 函数中打印出来，然后就完成了。第一条print 语句被执行，但在打印第二条print 语句之前，执行被终止了。
Before waiting
After waiting
Func_2: Before waiting
这是因为Main_Func() 是主函数，控件没有等待Func_2() 函数，这意味着一旦控件到达Main_Func() 函数的末端，控件就停止执行。
控件不需要等待Func_2() 函数的第二个print 语句完成，这样控件就会跳过它。为了解决这个问题，我们将在Main_Func() 函数的最后使用await Task 。
import asyncio
async def Main_Func():
Task=asyncio.create_task(Func_2())
print('Before waiting')
print('After waiting')
await Task
async def Func_2():
print('Func_2: Before waiting')
await asyncio.sleep(2)
print('Func_2: After waiting')
asyncio.run(Main_Func())
现在我们可以看到，它是按照定义打印的。
Before waiting
After waiting
Func_2: Before waiting
Func_2: After waiting
如果我们想看看它是如何异步工作的，我们可以在print 语句之间使用sleep() 函数来进行。
这意味着我们将执行Main_Func() 的第一个print 语句，然后控件将睡眠一秒钟，这意味着主函数现在有空闲时间。
而现在，任务有时间被执行，直到Main_Func() 完全运行。由于Main_Func() 函数处于睡眠状态，意味着我们现在有CPU时间，可以通过使用任务调用Func_2() 函数开始执行。
但是，Func_2() 函数也进入了睡眠状态，这意味着在这个函数里面控制权等待了两秒钟，控制权进入了Main_Func() 函数，打印第二个print 语句。
然后，它就终止了，也就是说，控件对Func_2() 函数的其他部分不再感兴趣了。
async def Main_Func():
Task=asyncio.create_task(Func_2())
print('Before waiting')
await asyncio.sleep(1)
print('After waiting')
输出：
Before waiting
Func_2: Before waiting
After waiting
如果我们想对此感兴趣，我们必须在Main_Func() 函数的末尾使用里面的await Task 。
它是异步的；你可以看到，顺序是：Main_Func() 函数打印第一个print 语句，然后Func_2() 先打印，然后Main_Func() 打印第二个，以及Func_2() 打印第二个。
因为当函数进入睡眠状态时，会使用空闲时间，这样就不会浪费CPU时间了。
