Какие три вида табличных объектов есть в asyncio?

В asyncio есть три основных вида табличных (или контейнерных) объектов для управления асинхронными операциями:

1. Tasks: Объекты, инкапсулирующие сопрограммы (coroutines) и позволяющие планировать их выполнение в цикле событий. Tasks представляют собой более высокоуровневую абстракцию по сравнению с сопрограммами, позволяя их отменять, проверять статус и получать результаты.

   # Создание задачи из сопрограммы
   async def my_coro():
       await asyncio.sleep(1)
       return "done"
   
   async def main():
       task = asyncio.create_task(my_coro())
       result = await task
       print(result)
   
   # asyncio.run(main())
   

2. Futures: Низкоуровневые объекты, представляющие собой результат асинхронной операции, который будет доступен в будущем. Futures могут быть разрешены (resolved) с результатом или исключением. Tasks являются подклассами Futures.

   # Пример работы с Future (обычно используется через Tasks)
   async def set_future_result(future):
       await asyncio.sleep(1)
       future.set_result("future done")
   
   async def main_future():
       loop = asyncio.get_running_loop()
       future = loop.create_future() # Создание Future
       loop.create_task(set_future_result(future))
       result = await future # Ожидание результата
       print(result)
   
   # asyncio.run(main_future())
   

3. Queues: Асинхронные очереди, предназначенные для безопасного обмена данными между несколькими сопрограммами. Они реализуют асинхронные методы put() и get(), которые блокируются до тех пор, пока операция не может быть выполнена (например, очередь полна при put() или пуста при get()).

   # Использование асинхронной очереди
   async def producer(queue):
       for i in range(5):
           await queue.put(f"item {i}")
           print(f"Produced item {i}")
           await asyncio.sleep(0.1)
   
   async def consumer(queue):
       while True:
           item = await queue.get()
           print(f"Consumed {item}")
           queue.task_done() # Сообщаем, что элемент обработан
           if item == "item 4": # Условие выхода
               break
           await asyncio.sleep(0.2)
   
   async def main_queue():
       queue = asyncio.Queue() # Создание очереди
       producer_task = asyncio.create_task(producer(queue))
       consumer_task = asyncio.create_task(consumer(queue))
   
       await producer_task
       await queue.join() # Ожидание обработки всех элементов
       consumer_task.cancel() # Отмена потребителя после обработки
       try:
           await consumer_task
       except asyncio.CancelledError:
           print("Consumer cancelled")
   
   # asyncio.run(main_queue())
   

Таблица, обобщающая основные различия: