python异步编程 使用yield from过程解析

Python异步编程是一种非常流行的编程技巧，可以极大地提高程序的性能和响应速度。使用yield from是Python中异步编程的一种常见实现方式，本文将对其详细进行讲解。

什么是异步编程？

在介绍yield from之前，我们有必要先了解什么是异步编程。

在传统的同步编程中，程序按照顺序逐条执行，每一行代码都需要等待前一行代码执行完成后才能开始执行，这样就会遇到一些阻塞操作（比如网络请求、文件IO等），导致程序等待时间变长，资源利用率低下。而异步编程则是利用事件循环机制和非阻塞IO技术，让程序在等待IO操作时能够执行其他任务，从而提高效率。

yield from的用法

yield from是Python 3.3引入的一种语法，用于简化生成器的委托生成器机制。它的主要作用是在生成器中嵌套其他生成器，从而在子生成器和调用方之间建立一个双向通道，使得两者可以直接互相通信。

下面是yield from的一般用法：

def sub_generator():
    yield 1

def gen_fn():
    yield from sub_generator()

在上面的代码中，sub_generator()是一个子生成器，而gen_fn()就是一个委托生成器。当gen_fn()中调用yield from sub_generator()时，它会暂停执行并让出控制权，等待子生成器返回，接着它会把子生成器返回的值传递给调用者。

下面我们来看一下yield from在异步编程中的具体用法。

异步编程示例一

假设我们需要爬取多个网页的内容，并且每个网页的获取时间都不确定，那么我们可以使用异步编程来实现：

import asyncio
import aiohttp

async def get_html(url):  # 单个网页的获取函数
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as response:
            html = await response.text()
            return html

async def main(urls):  # 多个网页并发获取函数
    tasks = [asyncio.create_task(get_html(url)) for url in urls]
    for task in asyncio.as_completed(tasks):
        html = await task
        print(html)

urls = ['https://www.baidu.com', 'https://www.google.com', 'https://cn.bing.com']
asyncio.run(main(urls))

在上面的代码中，我们使用了async with和await关键字来异步处理网络请求。在main函数中，我们使用了asyncio.create_task来创建异步任务，然后通过asyncio.as_completed函数获取异步任务完成的顺序，最后使用await关键字等待任务完成并获取结果。

异步编程示例二

假设我们需要在GUI程序中更新进度条，并且更新进度条的时候不能阻塞主线程，那么我们可以使用异步编程来实现：

import asyncio
import time
import tkinter as tk

async def update_progress_bar(progress_var):
    for i in range(11):
        progress_var.set(i * 10)
        await asyncio.sleep(0.5)  # 防止阻塞主线程
    progress_var.set(0)

if __name__ == '__main__':
    root = tk.Tk()
    root.geometry('300x50')
    root.resizable(False, False)

    progress_var = tk.DoubleVar()
    progress_bar = tk.Progressbar(root, variable=progress_var, orient=tk.HORIZONTAL)
    progress_bar.pack(fill=tk.X)

    asyncio.create_task(update_progress_bar(progress_var))

    root.mainloop()

在上面的代码中，我们使用了asyncio.sleep函数来防止阻塞主线程，从而可以不断更新进度条的值。同时，我们使用了asyncio.create_task函数来创建异步任务，这样在进度条更新的同时，我们的GUI程序也可以继续运行。

总结

本文详细讲解了yield from在Python异步编程中的用法，并且给出了两个示例说明。在实际开发中，异步编程可以大大提高程序的性能和响应速度，是值得掌握的一项技能。