python asyncios create_task 和 await 函数

Question

我正在尝试理解 pythons asynico 模块，并在 https://docs.python.org/3/library/asyncio-task.html#asyncio.create_task 遇到以下代码

import time
import asyncio

async def say_after(delay, what):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(what)

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(
        say_after(1, 'hello'))

    task2 = asyncio.create_task(
        say_after(2, 'world'))

    print('started at', time.strftime('%X'))

    # Wait until both tasks are completed (should take
    # around 2 seconds.)
    await task1
    await task2

    print('finished at', time.strftime('%X'))

asyncio.run(main())

事实证明，await task2（或task1，但不能同时删除）可以简单地删除，并且代码看起来完全一样。我觉得这很违反直觉，这里发生了什么？ 感谢您的宝贵时间。

Answer 1

您提出了三种不同的场景：

1. 没有await 语句（注释掉两个）
2. 仅使用await task1（注释掉第二个）
3. 仅使用await task2（注释掉第一个）

这是你的脚本；将task2 的睡眠时间延长一点只是为了说明。

# tasktest.py
import time
import asyncio

async def say_after(delay, what):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(what)

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(
        say_after(1, 'hello'))

    task2 = asyncio.create_task(
        say_after(3, 'world'))

    print('started at', time.strftime('%X'))
    await task1
    # await task2
    print('finished at', time.strftime('%X'))

asyncio.run(main())

1。没有await 语句

这是asyncio.run()的肉：

loop = events.new_event_loop()
try:
    events.set_event_loop(loop)
    loop.set_debug(debug)
    return loop.run_until_complete(main)   # < -----
finally:
    try:
        _cancel_all_tasks(loop)            # < -----
        loop.run_until_complete(loop.shutdown_asyncgens())
    finally:
        events.set_event_loop(None)
        loop.close()

重要的是，循环仅关心main() 是否完成，然后取消与正在运行的事件循环关联的所有其他任务。 （每个任务在指定时都是tied to一个事件循环。）

如果您在没有任何 await 语句的情况下定义 main()，create_task() 会安排要执行的任务，但 main() 不会等待其中任何一个完成。

2。 await task1

设置：

await task1
# await task2

输出：

(base_py37) $ python3 tasktest.py 
started at 11:06:46
hello
finished at 11:06:47

两个任务都从挂起转为运行，但只有 task1 完成，因为 main() 只等待大约 1 秒的任务，不足以让 task2 运行。^* （注意main() 只需 1 秒。）

3。 await task2

设置：

# await task1
await task2

输出：

(base_py37) $ python3 tasktest.py 
started at 11:08:37
hello
world
finished at 11:08:40

两个任务都从挂起变为正在运行，现在 task1 和 task2 都完成了，因为 main() 等待一个需要大约 3 秒的任务，时间足以让两个任务运行到完成。

---

_{*这至少适用于我的设置（Mac OSX，...），但正如此处的另一个答案所述，在另一个设置中，时间可能会有所不同，并且如果任务运行时间相似，两者都可能在案例 # 2 之类的地方运行。}

Answer 2

await 不会启动任务中的协程，它只是告诉协程 main 为这两个 coros 等待。事件循环以 run_until_complete 隐式启动，这反过来意味着它将等待传递给它的 coro (main) 完成。由 coro 来延长自己的生命周期（通过awaiting）足够长，以确保从它内部创建的任务能够完成。

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(
        say_after(1, 'hello'))
    task2 = asyncio.create_task(
        say_after(2, 'world'))
    #await task1
    #await task2
    print(asyncio.all_tasks(asyncio.get_event_loop()))

# will print (added line breaks and shortened paths for readibility):
{
    <Task pending coro=<main() running at C:/Users/.../lmain.py:17> cb=[_run_until_complete_cb() at C:...\lib\asyncio\base_events.py:150]>, 
    <Task pending coro=<say_after() running at C:/Users/.../lmain.py:5>>, 
    <Task pending coro=<say_after() running at C:/Users/.../lmain.py:5>>
}

如您所见，所有三个 coros 都在没有 await 的情况下运行。只是这两个say_after coros 会比隐式控制事件循环运行多长时间的main 花费更长的时间。

如果您让main 等待循环中完成的工作足够长的时间，那么这两个任务都会完成：

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(
        say_after(1, 'hello'))
    task2 = asyncio.create_task(
        say_after(2, 'world'))
    print('started at', time.strftime('%X'))
    #await task1
    #await task2
    await asyncio.sleep(5)
    print('finished at', time.strftime('%X'))

# output
started at 15:31:48
hello
world
finished at 15:31:53

所以，当您测试注释掉上面的task1 和/或task2 的awaiting 时，哪个任务（如果有）完成基本上只是时间问题，主要受硬件、操作系统和可能的运行时影响（即 IDE 与 shell）。

附：任务只有three states：pending、cancelled和finished。每个任务在创建后立即处于状态 pending 并保持该状态，直到包含在其中的协程终止（以任何方式）或直到它被控制它的事件循环取消。