本文旨在解决python异步编程中协程启动和控制的问题，特别是如何实现类似javascript中`async`函数的行为，即立即执行直到遇到第一个`await`。文章将探讨使用`asyncio.run_coroutine_threadsafe`在独立线程中运行协程的方法，并提供示例代码，帮助读者理解如何在python中更灵活地管理异步任务的执行流程。
Python的`asyncio`库提供了一种编写并发代码的方式，但其协程的启动机制与JavaScript等语言有所不同。在Python中，简单地调用一个协程并不会立即执行它，而是需要使用`await`关键字或者`asyncio.gather`等方法来启动。这可能会导致一些困惑，尤其是在需要尽快启动多个协程并稍后等待它们完成的情况下。本文将探讨一种使用`asyncio.run_coroutine_threadsafe`的方法，在独立线程中运行协程，以实现更精细的控制。 ### 使用 `asyncio.run_coroutine_threadsafe` `asyncio.run_coroutine_threadsafe`函数允许你在一个已存在的事件循环中安全地运行一个协程，即使这个事件循环运行在另一个线程中。这为我们提供了一种在后台启动协程，并在主线程中进行非阻塞操作的方法。 以下是一个示例，展示了如何使用`asyncio.run_coroutine_threadsafe`： ```python import asyncio import time from threading import Thread global_loop = None def thread_for_event_loop(): global global_loop global_loop = asyncio.new_event_loop() asyncio.set_event_loop(global_loop) global_loop.run_forever() t = Thread(target=thread_for_event_loop) t.daemon = True t.start() time.sleep(1) # wait for thread to start old_print = print print = lambda *_: old_print(round(time.perf_counter(), 1), *_) def attempt(future): # doesn't actually do anything, only prints if task is done print(future.done()) async def work(): print("SETUP") await asyncio.sleep(2) print("MIDDLE") await asyncio.sleep(2) print("END") return "Result" async def main(): print("START", int(time.perf_counter())) task = asyncio.run_coroutine_threadsafe(work(), global_loop) attempt(task) attempt(task) print("before first sleep") time.sleep(3) print("after first sleep") attempt(task) attempt(task) print("before second sleep") time.sleep(3) # Block CPU to wait for second sleeping to finish print("after second sleep") attempt(task) attempt(task) print(await asyncio.wrap_future(task)) asyncio.run(main())在这个例子中：
- 我们创建了一个新的线程，并在其中运行一个独立的事件循环。
- asyncio.run_coroutine_threadsafe(work(), global_loop) 将 work() 协程提交到这个独立的事件循环中运行。
- attempt(task) 函数只是简单地检查任务是否完成并打印结果。
- 主线程可以继续执行其他操作，而 work() 协程在后台运行。
- asyncio.wrap_future(task) 用于等待任务完成并获取结果。
输出结果：
1.1 START 1 1.1 False 1.1 False 1.1 before first sleep 1.1 SETUP 3.1 MIDDLE 4.1 after first sleep 4.1 False 4.1 False 4.1 before second sleep 5.1 END 7.1 after second sleep 7.1 True 7.1 True 7.1 Result
注意事项
- 线程安全： 使用 asyncio.run_coroutine_threadsafe 时，需要确保你的协程是线程安全的。避免在协程中直接修改共享状态，或者使用适当的锁机制来保护共享资源。
- 错误处理： 如果协程在后台线程中引发异常，你需要适当地处理这些异常。asyncio.wrap_future(task) 会将异常传播到主线程，你可以使用 try...except 块来捕获和处理这些异常。
- 资源管理： 确保在不再需要时关闭事件循环和线程，以避免资源泄漏。
总结
asyncio.run_coroutine_threadsafe 提供了一种在Python中以类似JavaScript的方式启动和控制异步协程的方法。通过在独立的线程中运行协程，你可以更灵活地管理异步任务的执行流程，并在主线程中执行非阻塞操作。然而，需要注意线程安全、错误处理和资源管理等问题。这种方法在需要精细控制异步任务启动和执行时非常有用。
