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Python 中非阻塞和异步 I/O

作者：我还是少年 · 2026-05-30 12:55

Python 中同步 I/O、非阻塞 I/O 和异步 I/O 有什么区别？asyncio 如何实现异步 I/O？

回答

我还是少年

  1. 同步 I/O：调用阻塞直到完成，期间 CPU 空闲等待
  2. 非阻塞 I/O：调用立即返回，通过轮询检查是否完成（如 select/poll/epoll）
  3. 异步 I/O：发起操作后继续执行其他任务，完成时通过回调/事件通知

asyncio 的实现方式：

import asyncio

async def read_file():
    # asyncio 内部使用 selectors 模块（select/epoll/kqueue）
    # 当 await 时，事件循环注册 I/O 就绪回调
    # I/O 就绪后恢复协程执行
    data = await asyncio.to_thread(open, 'file.txt')
    return data

async def main():
    # 并发执行多个 I/O 操作
    task1 = asyncio.create_task(read_file())
    task2 = asyncio.create_task(read_file())
    await asyncio.gather(task1, task2)

关键：asyncio 使用事件循环 + 回调模型，底层依赖操作系统的 I/O 多路复用（epoll on Linux, kqueue on macOS, IOCP on Windows）。

注意：asyncio 的文件 I/O 需要使用 loop.run_in_executor 或 aiofiles，因为标准文件 I/O 会阻塞事件循环。