asyncio.create_task 不等待结果

Question

我正在尝试理解 asyncio，特别是 await 关键字。

这是我的代码：

async def sleep_and_print(s: str):

   print(f'{datetime.utcnow()} Executing sleep_and_print({s})')
   await asyncio.sleep(1)
   print(f'{datetime.utcnow()} Completed sleep_and_print({s})')

async def main():

   asyncio.create_task(sleep_and_print(0))
   asyncio.create_task(sleep_and_print(1))
   asyncio.create_task(sleep_and_print(2))

   asyncio.gather(*[sleep_and_print(i) for i in range(3)])

if __name__ == "__main__":

   asyncio.run(main())

输出是：

2021-10-14 10:08:03.242891 Executing sleep_and_print(0)
2021-10-14 10:08:03.242891 Executing sleep_and_print(1)       
2021-10-14 10:08:03.242891 Executing sleep_and_print(2)       
2021-10-14 10:08:03.243896 Executing sleep_and_print(0)       
2021-10-14 10:08:03.243896 Executing sleep_and_print(1)       
2021-10-14 10:08:03.243896 Executing sleep_and_print(2)       
_GatheringFuture exception was never retrieved
future: <_GatheringFuture finished exception=CancelledError()>
concurrent.futures._base.CancelledError

我有两个初步的问题：

1. 为什么使用create_task() 创建三个任务时的行为与使用gather() 创建的任务不同？我知道gather() 将同时提交任务以执行，而create_task() 任务将单独提交。我不明白为什么gather() 会导致异常。

2. 为什么这个任务会开始但没有执行完

   asyncio.create_task(sleep_and_print(0))

   而这两个都将完成，即使只等待第二个

   asyncio.create_task(sleep_and_print(0))
   await asyncio.create_task(sleep_and_print(1))
   

Answer 1

create_task 是同步的：它只是将任务提交给事件循环并立即返回。

将 coro 协程包装到一个 Task 中并安排其执行。返回任务对象。

因此，如果您等待它，您只需等待任务对象，因此await create_task(fn()) 在功能上等同于await fn()。

gather() 是异步的。您必须等待它，否则您只会得到它返回的 coro，或者更准确地说，是 Futures 对象。循环结束时抛出异常，因为 gather() 从未真正运行过（因为没有等待它）。

更一般地说，从你的的角度来看，await 的效果是暂停执行，直到结果为“in”，然后继续。从代码的的角度来看，效果是返回到事件循环并停止运行，直到满足等待的条件，此时事件循环可能决定，下一步当某些东西屈服于它时，它就可以选择要运行的任务，回到您的任务并继续运行。 （可能不太好：请记住，asyncio 永远不会在等待完成之前继续，但之后直接继续是最好的努力。因此，如果您 await asyncio.sleep(0.0001) 您最终可能会等待比您更长的时间预期。这在实际硬件上很少出现问题，但它可以使编写异步驱动程序在 micropython 之类的东西上更难一些。）

create task 是“尽快运行”的成语。 （如果你写过 ISR，你可能会使用类似的策略来避免在中断上下文中运行过多的代码，当你需要对某些事件运行一个适度昂贵的回调时。）请注意，如果你从 create_task >在事件循环中并且不让步（通过等待某些东西）任务将永远不会运行；同样，如果循环结束，它永远不会运行（就像这里一样，因为run 只运行到main 完成）。

请注意，生成一个 coro 然后稍后等待它是非常有意义的：

async def my_fn():
   await asyncio.sleep(56)

long_fn = my_fn()
...
await long_fn

你可能会这样做，例如将 coros 作为参数传递给函数，或将它们存储在类属性中。 Coros 和 Python 中的函数一样都是一等公民。

参考文献

https://docs.python.org/3/library/asyncio-task.html#asyncio.gather

（注意使用awaitable来指定返回的对象需要等待）

附言

请注意，我在这里使用“yield”是指“将控制权交给调度程序”的协程意义，而不是“发送一些值”的生成器意义。在 python 中有一段时间我们将这两者混合在一起，但幸运的是，基于生成器的协同程序的时代已经结束。它奏效了，但很快就变得非常混乱。