async 和 await

现代版本的 Python 有一种非常直观的方式来定义异步代码。这使它看起来就像正常的"顺序"代码，并在适当的时候"等待"。

当有一个操作需要等待才能给出结果，且支持这个新的 Python 特性时，你可以编写如下代码：

burgers = await get_burgers(2)

这里的关键是await。它告诉 Python 它必须等待get_burgers(2)完成它的工作 ，然后将结果存储在burgers中。这样，Python 就会知道此时它可以去做其他事情 （比如接收另一个请求）。

要使await工作，它必须位于支持这种异步机制的函数内。因此，只需使用async def声明它：

async def get_burgers(number: int): # Do some asynchronous stuff to create the burgers return burgers

...而不是def:

# This is not asynchronous def get_sequential_burgers(number: int): # Do some sequential stuff to create the burgers return burgers

使用async def，Python 就知道在该函数中，它将遇上await，并且它可以"暂停" 执行该函数，直至执行其他操作 后回来。

当你想调用一个async def函数时，你必须"等待"它。因此，这不会起作用：

# This won't work, because get_burgers was defined with: async def burgers = get_burgers(2)

因此，如果你使用的库告诉你可以使用await调用它，则需要使用async def创建路径操作函数 ，如：

@app.get('/burgers') async def read_burgers(): burgers = await get_burgers(2) return burgers

更多技术细节

你可能已经注意到，await只能在async def定义的函数内部使用。

但与此同时，必须"等待"通过async def定义的函数。因此，带async def的函数也只能在async def定义的函数内部调用。

那么，这关于先有鸡还是先有蛋的问题，如何调用第一个async函数？

如果你使用FastAPI，你不必担心这一点，因为"第一个"函数将是你的路径操作函数，FastAPI 将知道如何做正确的事情。

但如果你想在没有 FastAPI 的情况下使用async/await，则可以这样做。

编写自己的异步代码

Starlette （和FastAPI） 是基于 AnyIO 实现的，这使得它们可以兼容 Python 的标准库 asyncio 和 Trio。

特别是，你可以直接使用 AnyIO 来处理高级的并发用例，这些用例需要在自己的代码中使用更高级的模式。

即使你没有使用FastAPI，你也可以使用 AnyIO 编写自己的异步程序，使其拥有较高的兼容性并获得一些好处（例如， 结构化并发）。

我（指原作者 —— 译者注）基于 AnyIO 新建了一个库，作为一个轻量级的封装层，用来优化类型注解，同时提供了更好的自动补全、内联错误提示等功能。这个库还附带了一个友好的入门指南和教程，能帮助你理解并编写自己的异步代码：Asyncer。如果你有结合使用异步代码和常规（阻塞/同步）代码的需求，这个库会特别有用。

其他形式的异步代码

这种使用async和await的风格在语言中相对较新。

但它使处理异步代码变得容易很多。

这种相同的语法（或几乎相同）最近也包含在现代版本的 JavaScript 中（在浏览器和 NodeJS 中）。

但在此之前，处理异步代码非常复杂和困难。

在以前版本的 Python，你可以使用多线程或者 Gevent。但代码的理解、调试和思考都要复杂许多。

在以前版本的 NodeJS / 浏览器 JavaScript 中，你会使用"回调"，因此也可能导致“回调地狱”。

协程

协程只是async def函数返回的一个非常奇特的东西的称呼。Python 知道它有点像一个函数，它可以启动，也会在某个时刻结束，而且它可能会在内部暂停 ⏸ ，只要内部有一个await。

通过使用async和await的异步代码的所有功能大多数被概括为"协程"。它可以与 Go 的主要关键特性 "Goroutines" 相媲美。

结论

让我们再来回顾下上文所说的：

Python 的现代版本可以通过使用async和await语法创建协程，并用于支持异步代码。

现在应该能明白其含义了。

所有这些使得 FastAPI（通过 Starlette）如此强大，也是它拥有如此令人印象深刻的性能的原因。

路径操作函数

当你使用def而不是async def来声明一个路径操作函数时，它运行在外部的线程池中并等待其结果，而不是直接调用（因为它会阻塞服务器）。

如果你使用过另一个不以上述方式工作的异步框架，并且你习惯于用普通的def定义普通的仅计算路径操作函数，以获得微小的性能增益（大约100纳秒），请注意，在 FastAPI 中，效果将完全相反。在这些情况下，最好使用async def，除非路径操作函数内使用执行阻塞 I/O 的代码。

在这两种情况下，与你之前的框架相比，FastAPI可能仍然很快。

依赖

这同样适用于依赖。如果一个依赖是标准的def函数而不是async def，它将被运行在外部线程池中。

子依赖

你可以拥有多个相互依赖的依赖以及子依赖 （作为函数的参数），它们中的一些可能是通过async def声明，也可能是通过def声明。它们仍然可以正常工作，这些通过def声明的函数将会在外部线程中调用（来自线程池），而不是"被等待"。

其他函数

你可直接调用通过def或async def创建的任何其他函数，FastAPI 不会影响你调用它们的方式。

这与 FastAPI 为你调用路径操作函数和依赖项的逻辑相反。

如果你的函数是通过def声明的，它将被直接调用（在代码中编写的地方），而不会在线程池中，如果这个函数通过async def声明，当在代码中调用时，你就应该使用await等待函数的结果。