Python中同步&异步编程原来是这样!附代码案例

有人问，Python中所谓的同步异步编程到底是什么呀？

同步异步其实很好理解，比如你去某站下载视频，有两种情况，分别代表同步和异步。

1、点击下载视频A，等A下载好后，再点击下载视频B，以此类推下载所有视频。

2、点击下载视频A，不管是否下载好，然后立即点击下载视频B，各下载任务同时进行中，以此类推下载所有视频。

第1种是同步，是排队执行，只有前一个任务完成后才执行后一个任务。

第2种是异步，边干边等，利用等待时间去处理其他任务，可以多个任务灵活并行。

如果不考虑网速带宽，第1种效率很明显会低于第2种。

下面咱们用Python代码测试下，首先是同步执行下载任务。

# 测试：使用同步代码
import time

def dowload(name):
    print(f"{name}开始下载")
    time.sleep(2)  # 模拟视频下载耗时
    print(f"{name}下载完成")

begin = time.time()
dowload("视频A")  # 必须等A下载完...
dowload("视频B")  # ...才会开始下载视频B
end = time.time()
print("用时{}秒".format(end - begin))

结果如下，用时4秒+。

因为同步会阻塞，视频A下载好了才开始下载视频B。

接下来使用异步编程来实现同样的任务。

这里注意下，Python中使用异步编程，需要async/await特殊语法。

# 测试：使用异步代码
import asyncio
import time

asyncdef dowload(name):
    print(f"{name}开始下载")
    await asyncio.sleep(2)  # 非阻塞等待
    print(f"{name}下载完成")

asyncdef main():
    await asyncio.gather(
        dowload("视频A"),
        dowload("视频B")
    )

begin = time.time()
asyncio.run(main())
end = time.time()
print("用时{}秒".format(end - begin))

结果如下，只用了2秒+。

异步不用等待A下载完成，直接下载B，两个同时进行，不存在等待阻塞。

这下就很好理解同步和异步的原理和区别了，同步是排队干活，异步并不是同时干很多活，而是灵活的分配精力在多个任务上，不因为等待而耗费时间。

那同步和异步的使用场景有哪些呢？

同步适合那些严格依赖执行顺序的任务，比如订单任务（下单->发货）、转账任务（扣款->入账）等，还有CPU计算密集型任务，像是数学计算、图像处理等。

异步则适合那些IO操作密集型和高并发的任务，比如给用户发消息、web网页请求、文件读写、文件下载和上传等，这些任务的特点是需要等待时间，异步能提高任务执行效率。

所以说同步异步适合不同的业务场景，并不存在好坏对错之分。

下表是一些场景和案例对比，供参考。