Что такое асинхронное программирование?

Асинхронное программирование позволяет выполнять несколько задач, не блокируя основной поток выполнения. Главная особенность в том, что операции ввода-вывода (чтение файла, сетевые запросы) не заставляют программу ждать их завершения. Вместо этого программа переключается на выполнение другой задачи, пока первая операция ожидает результата.

Основные компоненты в Python:

• coroutine (корутина): Функция, которая может быть приостановлена и возобновлена. Объявляется с помощью async def.
• event loop (цикл событий): Управляет выполнением корутин, планирует их, переключается между ними при возникновении ожиданий.
• await: Ключевое слово для приостановки выполнения корутины до завершения ожидаемой операции (например, другой корутины или I/O). Используется только внутри async def.

Пример:

import asyncio

async def worker(name):
    print(f"Worker {name} starts")
    await asyncio.sleep(1)  # Имитация долгой операции I/O
    print(f"Worker {name} finishes")

async def main():
    # Запускаем две корутины конкурентно
    await asyncio.gather(worker("A"), worker("B"))

# Запуск главного корутины
if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

Сравнение с многопоточностью и многопроцессностью:

Основное преимущество асинхронного программирования в Python — эффективное использование ресурсов при большом количестве I/O-связанных задач без накладных расходов на создание множества потоков или процессов.