python - 依次等待多个异步函数

Question

我学习和探索 Python asyncio 有一段时间了。在开始这段旅程之前，我阅读了大量文章以了解多线程、multiprocessing 和asyncio 之间的细微差别。但是，据我所知，我遗漏了一个基本问题。我将尝试在下面解释伪代码的含义。

import asyncio
import time


async def io_bound():
    print("Running io_bound...")
    await asyncio.sleep(3)


async def main():
    start = time.perf_counter()

    result_1 = await io_bound()
    result_2 = await io_bound()

    end = time.perf_counter()

    print(f"Finished in {round(end - start, 0)} second(s).")


asyncio.run(main())

当然，这将需要大约 6 秒，因为我们直接调用了 io_bound 协程两次，并没有将它们放入事件循环中。这也意味着它们不是同时运行的。如果我想同时运行它们，我将不得不使用 asyncio.gather(*tasks) 特性。我同时运行它们肯定只需要 3 秒。

让我们想象这个 io_bound 协程是一个查询数据库以取回一些数据的协程。该应用程序可以大致如下使用 FastAPI 构建。

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/async-example")
async def async_example():
    result_1 = await get_user()
    result_2 = await get_countries()

    if result_1:
        return {"result": result_2}
    
    return {"result": None}

假设 get_user 和 get_countries 方法各需要 3 秒，并且正确实现了异步查询。我的问题是:

1. 我需要为这两个数据库查询使用 asyncio.gather(*tasks) 吗？如果需要，为什么？如果不是，为什么？
2. 我调用两次的 io_bound 与我连续调用的 get_user 和 get_countries 有什么区别？上面的例子？
3. 在io_bound 示例中，如果我在FastAPI 中做同样的事情，是否只需要6 秒就可以返回响应？如果是这样，为什么不是 3 秒？
4. 在 FastAPI 的上下文中，什么时候是在端点中使用 asyncio.gather(*tasks) 的合适时机？

Answer 1

1. 我需要为这两个数据库使用asyncio.gather(*tasks)吗 查询？如果需要，为什么？如果不是，为什么？

你需要吗？不，你所做的工作。该请求将花费 6 秒但不会阻塞，因此如果您有另一个请求进入，FastAPI 可以同时处理这两个请求。 IE。同时进入的两个请求仍然需要 6 秒，而不是 12 秒。

如果 get_user() 和 get_countries() 这两个函数相互独立，那么您可以使用 asyncio.gather 或许多其他方法中的任何一种来同时运行这两个函数在 asyncio 中，这意味着请求现在只需 3 秒。例如:

async def main():
    start = time.perf_counter()

    result_1_task = asyncio.create_task(io_bound())
    result_2_task = asyncio.create_task(io_bound())

    result_1 = await result_1_task
    result_2 = await result_2_task

    end = time.perf_counter()

    print(f"Finished in {round(end - start, 0)} second(s).")

或

async def main_2():
    start = time.perf_counter()

    results = await asyncio.gather(io_bound(), io_bound())

    end = time.perf_counter()

    print(f"Finished in {round(end - start, 0)} second(s).")

1. 我调用了两次的 io_bound 和 get_user 和 get_countries，我在上面调用回来 例子？

假设 get_user 和 get_countries 只是调用 io_bound，什么都没有。

1. 在 io_bound 示例中，如果我在 FastAPI 中执行相同的操作， 难道只需要6秒就可以回复吗？如果是这样，为什么 不是 3 秒吗？

这将需要 6 秒。 FastAPI 不会变魔术来改变函数的工作方式，它只是允许您创建一个可以轻松运行异步函数的服务器。

1. 在 FastAPI 的上下文中，什么时候使用合适 端点中的 asyncio.gather(*tasks)？

当你想同时运行两个或多个异步函数时。这一点是相同的，无论您使用的是 FastAPI 还是 python 中的任何其他异步代码。