簡介
asyncio 是 Python 中用於編寫非同步代碼的標準庫，用於實現非步程式設計（asynchronous programming）。它允許你編寫高效的 I/O 密集型應用程序，例如網絡爬蟲、Web 服務器、即時通訊系統等。通過使用 asyncio，你可以避免傳統同步編程中的阻塞問題，從而提升程序的性能。
同步 vs 非同步
同步編程
在同步編程中，代碼是有順序執行的。當一個任務需要等待 I/O 操作（例如網絡請求或文件讀寫）時，整個程序會被阻塞，直到該操作完成。
import time
def sync_task():
print("開始任務")
time.sleep(2) # 模擬 I/O 操作
print("任務完成")
sync_task()
非同步編程
在非同步編程中，當一個任務需要等待 I/O 操作時，程序會切換到其他任務，從而避免阻塞。這使得程序能夠更高效地利用資源。
import asyncio
async def async_task():
print("開始任務")
await asyncio.sleep(2) # 模擬 I/O 操作
print("任務完成")
asyncio.run(async_task())
await 的作用
在 async 函數內部，await 用於等待異步操作完成。例如，await asyncio.sleep(2) 讓程式暫停 2秒，但不會阻塞其他異步任務。
建立多個非同步任務
我們可以使用 asyncio.create_task() 來同時執行多個異步任務
import asyncio
async def task(name, seconds):
print(f"{name} 開始")
await asyncio.sleep(seconds)
print(f"{name} 完成")
async def main():
task1 = asyncio.create_task(task("任務1", 2))
task2 = asyncio.create_task(task("任務2", 1))
await task1
await task2
asyncio.run(main())
asyncio.create_task()的作用
是對協程的進一步封裝，它允許你並發地執行多個協程。可以使用 asyncio.create_task() 來創建任務。
輸出結果：
可以看到，任務 2 比任務 1 早完成，但它們是同時開始的，這就是異步執行的效果。
asyncio.gather() 併發執行多個任務
如果我們想一次執行多個異步函數並等待所有結果，可以使用 asyncio.gather()。
import asyncio
async def fetch_data(name, seconds):
await asyncio.sleep(seconds)
return f"{name} 數據獲取完成"
async def main():
results = await asyncio.gather(
fetch_data("API 1", 2),
fetch_data("API 2", 1),
fetch_data("API 3", 3)
)
print(results)
asyncio.run(main())
asyncio.gather() vs asyncio.create_task()
asyncio.create_task()創建的任務是獨立執行的，不能直接返回結果。asyncio.gather()用於並行執行多個異步函數，並收集返回值。
總結
asyncio 是 Python 標準庫中強大的非同步工具，能夠顯著提升 I/O 密集型應用的性能。本篇文章介紹了：
asyncio的基礎概念與優勢await的作用asyncio.create_task()來並發執行多個任務asyncio.gather()來同時執行並獲取結果
透過這些技巧，你可以更有效率地開發高性能的 Python 應用程式。如果你有任何問題或建議，歡迎在下方留言討論。
