asyncio并发协程

1 简单使用

asyncio.gather / create_task / as_completed 核心区别

三者都是并发执行协程 ，但任务创建时机、结果返回顺序、等待方式、异常处理 完全不一样。前提：协程函数调用 func() 只是得到协程对象，不会自动运行；必须交给事件循环调度。

1.1 asyncio.create_task(coro)

作用：立刻把协程包装成 Task，丢进事件循环后台调度

复制代码

import asyncio

async def foo(n):
    await asyncio.sleep(n)
    return n

async def main():
    # 创建任务，立即开始后台执行
    t1 = asyncio.create_task(foo(1))
    t2 = asyncio.create_task(foo(2))
    
    res1 = await t1
    res2 = await t2
    print(res1, res2)

asyncio.run(main())

✅ 特点

调用 create_task 的一瞬间，任务就已经开始跑了（不是等到 await 才跑）
返回 Task 对象，可以：await task、task.cancel()、task.done()、task.result()
精细控制：单独取消、单独判断完成状态、获取异常
多个 task 之间天然并发

❌ 缺点

需要手动管理多个 Task 变量，批量收集结果麻烦

一句话：手动创建后台任务，细粒度控制

1.2 asyncio.gather(*coros_or_tasks)

作用：批量并发，等待所有任务全部完成，一次性返回全部结果列表

复制代码

async def main():
    res = await asyncio.gather(
        foo(1),
        foo(2),
        foo(0.5)
    )
    print(res) # [1,2,0.5]，顺序和传入顺序一致，和谁先跑完无关

✅ 特点

接收一堆协程/Task，自动并发执行
返回结果列表顺序 = 传入参数顺序，和任务完成先后无关
默认：任意一个任务抛异常，gather 立刻抛出异常，其他任务继续在后台跑（不会自动cancel）
可选参数 return_exceptions=True：把异常当成结果返回，不中断整体

❌ 缺点

必须等全部任务结束才能拿到结果，不能先拿到先完成的任务结果
无法逐个处理已完成任务

一句话：批量并发，等全部完成，按输入顺序打包返回结果
补充：gather 内部底层也会用 create_task 把传入的协程包装成 Task。

1.3 asyncio.as_completed(fs)

作用：迭代器，哪个任务先完成，就先 await 拿到它的结果

复制代码

async def main():
    tasks = [
        asyncio.create_task(foo(1)),
        asyncio.create_task(foo(2)),
        asyncio.create_task(foo(0.5)),
    ]
    for coro in asyncio.as_completed(tasks):
        res = await coro
        print(res) # 先输出0.5，再1，再2，谁先跑完谁先出来

✅ 特点

返回一个迭代器，循环里 await 迭代项，按完成顺序返回结果
适合流式处理：任务跑完一个就处理一个，不用等全部
传入的可以是协程或者Task；如果传协程，as_completed内部会自动包装成Task

❌ 缺点

结果顺序不再保证和输入一致
异常：await coro 的时候才抛出对应任务的异常，可以单独捕获单个任务错误

一句话：谁先跑完谁先返回，流式逐个处理结果

2 横向对比表

特性	create_task	gather	as_completed
任务启动时机	调用时立刻调度	await gather 时全部启动	迭代器创建时就启动
获取结果	await 单个Task	全部完成后一次性返回列表	逐个获取，先完成先返回
结果顺序	由你await顺序决定	严格等于传入顺序	按完成先后，无序
等待策略	可单独await	等待所有完成	逐个等待，不等待全部
异常	await task时抛出	默认任一失败直接抛；return_exceptions可捕获	await 当前项时抛出单个任务异常
使用场景	需要单独取消、查询状态的任务	并发一批任务，全部结果都要，顺序要对齐	任务耗时差异大，跑完一个处理一个

3 典型场景选择建议

要单独取消任务、查询任务状态 → create_task
并发一批任务，需要全部结果，并且结果顺序和输入保持一致 → gather
任务时长差别大，想拿到一个结果就立刻处理一个，不等全部 → as_completed

4 容易踩坑点

❌ 错误写法：await foo(1); await foo(2)，这是串行，不是并发！必须交给 create_task / gather / as_completed 才并发。
gather 遇到异常，其余任务不会自动取消；想要第一个失败就取消所有任务，需要自己捕获异常然后遍历 task.cancel()。
as_completed 如果传入协程对象（不是Task），内部会自动创建Task，但你拿不到Task句柄，无法cancel。想要支持取消，提前手动 create_task。