Middle
51
questionbank

За счет каких особенностей асинхронность работает быстрее?

Получайте ответы на вопросы в реальном времени с Sobes Copilot→
Ответ от нейросети sobes.tech

Асинхронность в Python работает быстрее за счет неблокирующих операций ввода/вывода.

В отличие от синхронного кода, который ожидает завершения каждой операции (например, чтения из файла или сетевого запроса), асинхронный код позволяет переключаться на выполнение других задач пока операция ввода/вывода выполняется в фоновом режиме.

Ключевые особенности:

  • Цикл событий (Event Loop): Сердце асинхронности. Он управляет выполнением корутин, переключаясь между ними, когда одна из них ожидает завершения неблокирующей операции.
  • Корутины (Coroutines): Специальные функции, которые могут быть приостановлены (с использованием await) и возобновлены. Это позволяет отдавать управление циклу событий.
  • Неблокирующие операции I/O: Функции и библиотеки (например, asyncio, aiohttp), которые не блокируют выполнение программы во время выполнения ввода/вывода.
Синхронное выполнениеАсинхронное выполнение
Последовательное выполнение операций.Переключение между задачами во время ожидания I/O.
Блокирующие операции ввода/вывода.Неблокирующие операции ввода/вывода.
Использование потоков для параллелизма (с накладными расходами).Использование одного потока с мультиплексированием.
Меньшая масштабируемость для задач I/O-bound.Большая масштабируемость для задач I/O-bound.

Пример:

python

В этом примере, пока fetch_data(3, "данные 1") ожидает (await asyncio.sleep(3)), цикл событий может переключиться на выполнение fetch_data(1, "данные 2") и fetch_data(2, "данные 3"). Таким образом, общее время выполнения будет ближе к времени самой долгой операции, а не сумме времен всех операций, как в синхронном случае.

Асинхронность особенно эффективна для приложений, где много времени тратится на ожидание внешних ресурсов, таких как веб-серверы, базы данных или файловые системы. Она не ускоряет задачи, которые требуют интенсивных вычислений (CPU-bound).