如何用 asyncio.Semaphore 限制并发任务数量

asyncio.Semaphore通过acquire/release机制控制并发数，需在协程外统一创建并共享；推荐用async with自动管理；BoundedSemaphore可防止非法release导致计数错误。

用 asyncio.Semaphore 限制并发任务数量，核心是让每个协程在执行前先“申请许可”，拿到信号量才运行，完成后释放，从而控制同时运行的任务数。

创建并使用信号量控制并发数

初始化一个 Semaphore，传入最大允许的并发数量（比如 3），然后在协程中用 async with semaphore: 语句自动获取和释放。

• 信号量初始值即为最大并发数，每次 acquire() 成功就减 1，release() 加 1
• async with semaphore: 是推荐写法，确保异常时也能释放，避免死锁
• 所有需要限流的协程都必须共用同一个 Semaphore 实例

典型用法示例

假设要并发请求 10 个 URL，但最多只允许 3 个 HTTP 请求同时发出：

import asyncio
import aiohttp
async def fetch(session, url, semaphore):
async with semaphore:  # 这里会阻塞直到有空闲许可
async with session.get(url) as response:
return await response.text()
async def main():
semaphore = asyncio.Semaphore(3)  # 最多 3 个并发
urls = [f"https://www.php.cn/link/5f69e19efaba426d62faeab93c308f5c"] * 10
async with aiohttp.ClientSession() as session:
    tasks = [fetch(session, url, semaphore) for url in urls]
    results = await asyncio.gather(*tasks)
return results

							

								
								

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注意共享作用域和生命周期
信号量必须在所有目标协程可见的作用域内创建，且不能在循环内部重复新建：

❌ 错误：在 for 循环里每次 new 一个 Semaphore(3) → 完全失去限流效果
✅ 正确：在 main() 或更高层创建一次，作为参数传入或通过闭包共享
如果协程分布在不同模块或类中，可通过依赖注入、全局变量（不推荐）或上下文传递

与 asyncio.BoundedSemaphore 的区别

普通 Semaphore 允许 release() 次数超过初始值，而 BoundedSemaphore 会检查是否超出上限，防止误调用导致计数错乱：

日常限流用 Semaphore 足够，只要确保每次 acquire() 都配对 async with 或手动 release()

逻辑复杂、可能多次释放时，用 BoundedSemaphore 更安全，它会在非法 release() 时抛出 ValueError