Python的非同步編程功能(簡稱async)讓你可以編寫不必等待獨立任務完成就可以完成更多工作的程序。Python附帶的asyncio庫為你提供了使用async處理磁碟或網路I/O、無需其他方面等待的工具。
asyncio提供了兩種處理非同步操作的API：高級和低級。高級API用途廣泛，適用於各種應用程序。低級API功能強大，但也很複雜，使用頻率較低。
本文重點介紹高級API。我們會逐步介紹asyncio中常用的高級API，說明它們如何可用於涉及非同步任務的常見操作。
在Python中運行協程和任務
很自然，asyncio最常見的用途是運行Python腳本的非同步部分。這意味著學會使用協程和任務。
Python的非同步組件(包括協程和任務)只能與其他非同步組件一起使用，不能與常規的同步Python一起使用，因此需要asyncio來填補缺口。為此，你要使用asyncio.run函數：
import asyncio
async def main():
print ("Waiting 5 seconds. ")
for _ in range(5):
await asyncio.sleep(1)
print (".")
print ("Finished waiting.")
asyncio.run(main())
這運行main()，連同main()觸發的任何常式，等待結果返回。
通常而言，Python程序應只有一個.run()語句，就像Python程序應只有一個main()函數一樣。 如果不小心使用，async可能會使程序的控制流難以閱讀。程序的非同步代碼只有一個入口點可以避免情況變得繁複。
非同步函數還可以調度安排成tasks，即包裝協程並幫助運行協和的對象。
async def my_task():
do_something()
task = asyncio.create_task(my_task())
my_task()隨後在事件循環中運行，結果存儲在task中。
如果你只有一個任務想要獲取結果，可以使用asyncio.wait_for(task)來等待任務完成，然後使用task.result()檢索結果。但如果你安排了許多任務要執行，並想要等待所有任務完成，不妨使用asyncio.wait([task1, task2])收集結果。(注意，如果你不希望超過一定長度的時間後運行，可以設置操作的超時時間。)
在Python中管理非同步事件循環
asyncio的另一個常見用途是管理非同步事件循環。事件循環是運行非同步函數和回調的對象。使用asyncio.run()時，它自動創建。你通常希望每個程序僅使用一個非同步事件循環，同樣以便管理。
如果你在編寫伺服器等更高級的軟體，需要對事件循環擁有較低級別的訪問權。為此，你可以「揭開面紗」，直接接觸事件循環的內部機制。不過如果是簡單的工作，不需要這麼做。
在Python中使用streams讀寫數據
async的最佳使用場景是長時間運行的網路操作，其中應用程序可能阻止等待其他某個資源返回結果。為此，asyncio提供了streams，這是用於執行網路I/O的高級機制。這包括充當網路請求的伺服器。
asyncio使用兩個類StreamReader和StreamWriter，在高級層面進行網路讀寫。如果你要從網路讀取，可以使用asyncio.open_connection()打開連接。該函數返回StreamReader對象和StreamWriter對象的元組，你要在每個對象上使用.read() 和.write()方法以便通信。
想接收來自遠程主機的連接，使用asyncio.start_server()。asyncio.start_server()函數將回調函數client_connected_cb作為參數來接受，只要收到請求就調用該函數。該回調函數將StreamReader和StreamWriter的實例作為參數，那樣你就能處理伺服器的讀/寫邏輯。這個例子( https://gist.github.com/ethanfrey/75e58db27095936b9e5e )介紹了一個簡單的HTTP伺服器使用asyncio驅動的aiohttp庫。
在Python中同步任務
非同步任務往往獨立運行，但有時你希望它們彼此通信。asyncio提供了隊列和另外幾種在任務之間進行同步的機制：
隊列：asyncio隊列允許非同步函數排列Python對象，以便供其他非同步函數使用——比如說，基於行為在不同類型的函數之間分配工作負載。
同步原語：asyncio中的鎖、事件、條件和信號其工作方式類似常規的Python鎖、事件、條件和信號。
關於所有這些方法要記住的一點是它們不是線程安全的。對於在同一事件循環中運行的非同步任務來說這不是問題。但如果你試圖與不同事件循環、操作系統線程或進程中的任務共享信息，就需要使用threading模塊及其對象來執行此操作。
此外，如果你想跨線程邊界啟動協程，請使用asyncio.run_coroutine_threadsafe()函數，然後將與它結合使用的事件循環作為參數傳遞。
在Python中暫停協程
asyncio的另一個常見、但很少討論的用途是在協程內部等待任意時長。為此你不能使用time.sleep()，否則會阻塞整個程序。而是應使用asyncio.sleep()，它允許其他協程繼續運行。
在Python中使用較低級別的async
最後，如果你認為構建的應用程序可能需要asyncio的較低級組件，在開始編程之前先考慮一番：很可能有人已經構建了可以滿足你需求的基於async的Python庫。
比如說，如果你需要非同步DNS查詢，不妨查看aiodns庫;若是非同步SSH會話，則有asyncSSH。通過關鍵字「async」(以及其他與任務相關的關鍵字)搜索PyPI，或查看人工篩選的Awesome Asyncio列表以獲取靈感。