Python（異步）中的異步編程是什麼？

python（asyncio）中的異步編程是什麼？

asynchronous編程，專門使用python中的 asyncio 庫，是一個範圍，是一個範圍，它允許單個線程可以同時處理多個任務。與同步編程依次執行任務的同步編程不同，阻止線程直到每個任務完成，異步編程允許任務重疊。這是通過使用Coroutines來實現的，Coroutines是可以在特定點暫停和恢復的特殊功能。當Coroutine遇到I/O-bound操作（例如網絡請求或文件讀取）時，它將控制回到事件循環，從而使其他Coroutines運行。 I/O操作完成後，事件循環將恢復暫停的Coroutine。這種有效的單程用途最小化阻止並顯著改善了I/O結合任務的性能。 anyncio 庫提供了事件循環以及管理和安排這些coroutines的必要工具。了解Asyncio不會創建多個線程，這一點至關重要。它可以在單個線程中管理並發，使其輕巧有效。

與Python中的同步編程相比，Asyncio如何改善性能？

使用 asyncio asyncio 極大地提高性能，尤其是用於I/O-o-o-bounding，與Synchron相比，使用 asyncio asyncio 極大地改善了。在同步編程中，每個I/O操作都會阻止線程直到完成為止。例如，如果您有多個網絡請求，則每個請求將等待前一個請求在開始之前完成。這會導致大量延遲和浪費的CPU時間。當一個Coroutine等待網絡響應時，事件循環可以切換到另一個Coroutine並執行其任務。這種並發大大減少了空閒時間，並允許應用程序同時處理許多I/O-BOND操作，從而使其響應更快和高效。在處理眾多慢速I/O操作時，改進尤其明顯，在該操作中，同步方法的等待時間將主導整體執行時間。但是，重要的是要注意， asyncio 沒有為CPU結合的任務（涉及重型計算的任務）提供重要的加速。對於那些人來說，多處理是一種更好的方法。

python應用程序中的Asyncio有哪些常見用例？

asyncio 特別適合涉及涉及眾多並發I/O操作的應用程序。一些常見用例包括：

• 網絡編程：處理多個並發客戶端連接（例如，構建Web服務器，聊天應用程序或遊戲服務器）。 asyncio 允許單個服務器有效地管理數千個同時連接而無需為每個連接創建線程。
• Web刮擦：同時從多個網站獲取數據。 Asyncio 可以顯著減少從大量頁面中刮下數據所需的時間。
• 數據處理：從多個來源同時讀取和處理數據（例如，從多個文件或數據庫中讀取）。
與其他服務進行交流而不阻止主線程。
• 機器人技術：實時協調多個傳感器和執行器。
• 實時應用： 處理各種來源的處理事件和數據與
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asyncio 提供了顯著的性能優勢，但它也提出了某些挑戰：

• 複雜性：異步編程可能比同步編程更為複雜，需要不同的心態和精心設計。調試異步代碼也可能更具挑戰性。
• 錯誤處理：在異步代碼中處理異常需要仔細考慮。一個coroutine中的例外可能不會立即傳播到主線程，需要適當的例外處理機制。
• 僵局：不當使用 asyncio 可能會導致僵局，其中兩個或多個或多個Coroutines無限期地封鎖了彼此，等待彼此。仔細的設計和理解 yncio 的機制對於避免這種情況至關重要。
• 調試：調試異步代碼比調試同步代碼更具挑戰性，因為非線性執行流動。可能需要使用專門的調試工具和技術。
• 學習曲線：掌握 asyncio 需要了解諸如Coroutines，異步/等待語法和事件循環之類的概念。對於習慣於同步編程的程序員而言，這可能會有陡峭的學習曲線。
• 不適合通過CPU結合的任務： asyncio 是針對I/O-BOND任務進行了優化的；它不會改善瓶頸是計算而不是等待I/O的CPU結合任務的性能。對於結合CPU的任務，多處理是一個更好的解決方案。

儘管存在這些挑戰，但 asyncio 的性能優勢通常超過了i/o-bound的應用程序的附加複雜性。仔細計劃，對概念的良好理解以及對最佳實踐的遵守是在Python應用程序中成功使用 asyncio 的關鍵。

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