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手把手封装生成器函数,实现async await语法糖

前端

引言

在Python中,async和await是两个非常重要的,它们可以帮助我们编写异步代码,实现并发编程。async可以修饰函数,使其成为一个异步函数,而await可以暂停一个异步函数,直到其结果可用。

然而,async和await并不是Python语言的内置功能,它们是由生成器函数实现的。因此,如果你想使用async和await,就需要先了解生成器函数是如何工作的。

生成器函数

生成器函数是一种特殊类型的函数,它可以生成一个值序列。生成器函数的定义与普通函数类似,但它的函数体中包含一个yield语句。yield语句可以暂停函数的执行,并返回一个值。当函数再次被调用时,它将从yield语句处继续执行。

例如,以下是一个生成器函数,它可以生成斐波那契数列:

def fibonacci():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

这个生成器函数使用yield语句来生成斐波那契数列。当它被调用时,它将返回一个斐波那契数列的生成器对象。我们可以使用for循环来遍历生成器对象,得到斐波那契数列的每一个元素。

async和await

async和await是生成器函数的语法糖。async可以修饰一个函数,使其成为一个异步函数,而await可以暂停一个异步函数,直到其结果可用。

例如,以下是一个使用async和await编写的异步函数:

async def async_fibonacci(n):
    a, b = 0, 1
    while n > 0:
        await asyncio.sleep(0)  # 模拟异步操作
        yield a
        a, b = b, a + b
        n -= 1

这个异步函数使用await语句来暂停函数的执行,直到asyncio.sleep(0)的结果可用。当asyncio.sleep(0)的结果可用时,函数将继续执行,并生成下一个斐波那契数。

封装生成器函数

现在,我们已经了解了生成器函数和async和await的工作原理。接下来,我们将学习如何封装生成器函数,实现async await语法糖。

我们可以使用以下步骤来封装生成器函数:

  1. 定义一个类,该类将负责封装生成器函数。
  2. 在类中定义一个__call__()方法,该方法将接收一个生成器函数作为参数。
  3. 在__call__()方法中,我们将使用yield from来调用生成器函数,并返回生成器函数的返回值。

以下是一个封装生成器函数的示例代码:

class AsyncWrapper:
    def __call__(self, func):
        async def wrapper(*args, **kwargs):
            return (yield from func(*args, **kwargs))
        return wrapper

我们可以使用AsyncWrapper类来封装生成器函数。例如,以下代码使用AsyncWrapper类来封装fibonacci生成器函数:

fibonacci_async = AsyncWrapper()(fibonacci)

现在,我们可以使用fibonacci_async函数来生成斐波那契数列。例如,以下代码使用fibonacci_async函数来生成前10个斐波那契数:

async def main():
    for i in fibonacci_async(10):
        print(i)

asyncio.run(main())

结语

本文详细介绍了如何手把手封装生成器函数,实现async await语法糖。通过本文,你已经了解了async和await的工作原理,以及如何使用生成器函数来实现异步编程。希望本文对你有帮助。