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[python] asyncio常规操作记录

news 2026/5/11 20:41:58

Python asyncio 并发原语速查手册

Event Loop 执行机制

Event loop 本质是单线程内的无限循环调度器，不断从任务队列取出就绪的任务执行：

while True: events = poll_for_ready_events() # 检查就绪事件（IO完成、定时器到期、回调投递） for event in events: execute(event.callback) # 逐个执行

协程遇到await时挂起自身、让出控制权给 loop，loop 去执行其他就绪任务；
等待的操作完成后，loop 恢复该协程继续执行。

一个线程最多运行一个 event loop。

三个核心 API 对比

1.`asyncio.create_task(coro)`

在当前 loop 内并发调度一个协程，立即返回asyncio.Task，不阻塞。

asyncdefmain():task1=asyncio.create_task(fetch_a())# 立即调度，不等完成task2=asyncio.create_task(fetch_b())# 两个协程并发运行result_a=awaittask1# 需要结果时再 awaitresult_b=awaittask2

适用场景：同一个 loop 内同时跑多个异步 IO 任务（并发请求、并发监听等）。

2.`asyncio.to_thread(func, *args)`

把同步阻塞函数丢到线程池执行，当前协程挂起等待结果，但 event loop 不阻塞。

asyncdefmain():# time.sleep 是同步阻塞的，直接调用会卡死整个 loopawaitasyncio.to_thread(time.sleep,5)# 丢到线程池，loop 继续处理别的# 典型场景：CPU 密集计算、没有 async 版本的阻塞 IO 库data=awaitasyncio.to_thread(read_big_file,path)

适用场景：调用没有 async 版本的阻塞函数（文件 IO、CPU 计算、旧的同步库），
避免卡死 event loop。

`await`会卡住当前协程吗？

当前协程会等待，但event loop 和其他协程不受影响：

写法	当前协程	event loop	其他协程
`time.sleep(5)`	卡	卡	全卡
`await asyncio.to_thread(time.sleep, 5)`	等	不卡	正常跑
`await asyncio.sleep(5)`	等	不卡	正常跑

3.`asyncio.run_coroutine_threadsafe(coro, loop)`

从另一个线程向指定 loop 投递一个协程，返回concurrent.futures.Future。

# 在非 asyncio 的普通线程中：future=asyncio.run_coroutine_threadsafe(play_audio(data),main_loop)result=future.result(timeout=10)# 阻塞等待结果（在当前线程阻塞，不影响 loop）

适用场景：普通线程需要让某个 event loop 执行一个协程（跨线程投递异步任务）。

总结对比表

API	调用位置	投递目标	方向	返回值
`create_task(coro)`	协程内	协程 → 同一个 loop	async → async	`asyncio.Task`
`to_thread(func)`	协程内	同步函数 → 线程池	async → sync → async	awaitable
`run_coroutine_threadsafe(coro, loop)`	任意线程	协程 → 另一个线程的 loop	sync → async	`concurrent.futures.Future`
`call_soon_threadsafe(cb)`	任意线程	回调 → 另一个线程的 loop	sync → sync(callback)	`None`

速记口诀

create_task → 同 loop 内并发跑协程 to_thread → 把同步阻塞的东西丢出去，别卡我的 loop run_coroutine_threadsafe → 从外面往别人的 loop 里塞协程 call_soon_threadsafe → 从外面往别人的 loop 里塞回调

项目中的实际应用

本项目AudioReceiverServer中存在两个线程各自运行一个 event loop：

主线程 event loop WebSocket 线程 event loop ┌───────────────────┐ ┌───────────────────┐ │ Mixer 协程 │ │ ws.recv() 协程 A │ │ 其他音频处理 ... │ ◄── call_soon │ ws.recv() 协程 B │ │ │ threadsafe │ ws.recv() 协程 C │ └───────────────────┘ └───────────────────┘