Asyncio :异常发生时等待任务完成

基础概念

asyncio 是 Python 标准库中的一个模块，用于编写并发代码，主要通过协程（coroutines）来实现异步 I/O 操作。协程是一种用户态的轻量级线程，可以在单个线程内并发执行多个任务。

相关优势

1. 高效率：通过异步 I/O 操作，避免了线程切换的开销，提高了程序的执行效率。
2. 资源占用少：相比于多线程或多进程，协程占用的系统资源更少。
3. 易于编写和维护：协程的编写和调试相对简单，代码结构清晰。

类型

• 事件循环（Event Loop）：管理所有协程的执行。
• 协程（Coroutine）：通过 async def 定义的函数，可以在执行过程中暂停和恢复。
• 任务（Task）：对协程的进一步封装，用于并发执行协程。

应用场景

• 网络请求：如 HTTP 客户端请求，可以并发处理多个请求。
• 文件 I/O：如读写大文件，可以异步进行，提高效率。
• 数据库操作：如并发执行多个数据库查询。

异常处理

在 asyncio 中，当异常发生时，可能会导致任务提前终止。为了确保所有任务都能完成，可以使用 asyncio.gather 并设置 return_exceptions=True 参数。

示例代码

import asyncio

async def task_with_exception():
    await asyncio.sleep(1)
    raise ValueError("An error occurred")

async def main():
    tasks = [
        asyncio.create_task(task_with_exception()),
        asyncio.create_task(asyncio.sleep(2))
    ]
    
    results = await asyncio.gather(*tasks, return_exceptions=True)
    
    for result in results:
        if isinstance(result, Exception):
            print(f"Caught exception: {result}")
        else:
            print(f"Task completed: {result}")

asyncio.run(main())

解决问题的方法

1. 使用 asyncio.gather：通过 asyncio.gather 并设置 return_exceptions=True，可以确保所有任务都能完成，即使某些任务抛出异常。
2. 捕获异常：在协程内部使用 try...except 块捕获异常，进行相应的处理。
3. 日志记录：记录异常信息，便于后续排查问题。

参考链接

• Python 官方文档 - asyncio
• Real Python - Async IO in Python: A Complete Walkthrough

通过以上方法，可以在 asyncio 中有效地处理异常，确保任务的顺利完成。