Что такое корутина в Python?

Корутина — это обобщение подпрограмм, которые могут приостанавливать и возобновлять свое выполнение, сохраняя свое состояние. В отличие от обычных функций, которые выполняются от начала до конца за один вызов, корутины могут "отдавать" управление другой корутине или главному циклу событий и затем "принимать" его обратно с того же места, где приостановились.

В Python корутины реализованы с использованием ключевых слов async def и await.

Основные характеристики:

• Приостановка и возобновление: Могут приостанавливать свое выполнение (await) и быть возобновленными позже.
• Сохранение состояния: После приостановки сохраняют состояние своих локальных переменных и указатель на место выполнения.
• Явное управление: Передача управления происходит явным образом с помощью await.
• Неблокирующий ввод/вывод: Часто используются для выполнения неблокирующих операций ввода/вывода (например, сетевые запросы) без использования потоков или процессов.

Синтаксис:

// Определение асинхронной функции (корутины)
async def my_coroutine():
    print("Начало корутины")
    await some_async_operation() // Приостановка до завершения асинхронной операции
    print("Продолжение корутины после ожидания")

// Вызов корутины
import asyncio

async def main():
    await my_coroutine() // Выполнение корутины

# Запуск главного цикла событий
asyncio.run(main())

Преимущества:

• Производительность: Эффективнее используют системные ресурсы по сравнению с потоками для задач, связанных с ожиданием (например, I/O Bound).
• Читаемость: Синтаксис async/await делает асинхронный код более похожим на синхронный, улучшая читаемость.
• Конкурентность: Позволяют легко реализовывать конкурентное выполнение задач без сложностей управления потоками.

Корутины являются фундаментальной частью асинхронного программирования в Python, используемого в таких фреймворках, как asyncio, aiohttp и FastAPI.