asyncio : 异步程序比同步程序慢

Question

我编写的程序循环遍历一个范围并找到素数和回文数。 作为学习 asyncio 的一部分，我尝试使用 async 重新构建它。但是结果并不好。这里的异步代码比同步代码花费的时间要长得多。

同步代码

import math
import time


def prime(n):
    limit=int(math.sqrt(n))
    for j in range(2,limit):
        if(n%j==0):
            return 0
    return 1


def pallindrome(n):
    n=str(n)
    m=n[::-1]
    if(m==n):
        return 1
    return  0


a, b, c = 999999999, 9999999, 0
start = time.time()

for i in range(a, b, -1): 
    if(pallindrome(i)):  
        if(prime(i)):
            c+=1
            print(i)
    if(c==20):
        break
print("took --> ", time.time()-start)

结果：

999727999
999686999
999676999
999565999
999454999
999434999
999272999
999212999
999070999
998979899
998939899
998898899
998757899
998666899
998565899
998333899
998282899
998202899
998171899
998121899
took -->  0.6525201797485352

异步代码

import math , time, asyncio

async def is_prime(n):
    limit= int(math.sqrt(n))
    for j in range(2,limit):
        await asyncio.sleep(0)
        if(n%j==0):
            return 0
    return 1

async def is_pallindrome(n):
    await asyncio.sleep(0)
    n=str(n)
    m=n[::-1]
    if(m==n):
        return 1
    return  0

async def waiting(start):
    while True:
        print("processing --> time took {:.2f} --> still running".format(time.time()-start))
        await asyncio.sleep(2)
    
async def main():
    a, b, c = 999999999, 9999999, 0
    start = time.time()
    for i in range(a, b , -1):
        await asyncio.sleep(0)
        if(await is_pallindrome(i)):  
            if(await is_prime(i)):
                c+=1
                print(i)
        if(c==20):
            break
    print(f"Found {c} results in {time.time()-start}s exiting now")

if __name__ == "__main__":
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.create_task(waiting(time.time()))
    future = asyncio.ensure_future(main())
    loop.run_until_complete(future)

结果：

999727999
999686999
999676999
999565999
999454999
999434999
999272999
999212999
999070999
998979899
998939899
998898899
998757899
998666899
998565899
998333899
998282899
998202899
998171899
998121899
Found 20 results in 18.48567509651184s exiting now

另一个有趣的事情是传递loop.set_debug(True) 并运行代码需要 103 秒完成。

有人能解释为什么会这样吗？

Answer 1

您的用例似乎只是 CPU 密集型的，不需要 IO 工作。

python中的async主要用于一直占用CPU，同时IO操作在运行（http请求、文件写入）

我认为您可能对线程感到困惑。 Python 一次只能使用一个 CPU 内核，异步作业由同一个内核排队执行。这意味着在您的示例中，您不会通过使用异步获得任何好处，但可能会增加一些开销，从而减慢您的执行时间。