如何使用asyncio.wait来管理多个异步任务？

异步编程中的asyncio.wait函数详解

一、引言

在Python的异步编程中，asyncio模块提供了多种工具来处理并发任务。asyncio.wait是一个强大的函数，它允许我们等待多个协程（coroutine）或任务（task）的完成，本文将详细介绍asyncio.wait的用法、参数、返回值以及与asyncio.gather的区别，并通过实际代码示例帮助读者更好地理解和应用这一函数。

二、asyncio.wait函数

asyncio.wait函数用于等待多个协程或任务的完成，它可以传入一个任务列表，并返回两个集合：已完成的任务和未完成的任务，这个函数特别适用于需要同时启动多个异步操作，并在它们全部完成后进行后续处理的场景。

三、asyncio.wait函数的参数

collection_of_tasks：这是一个包含多个协程或任务的可迭代对象，如列表、元组或集合，这些任务可以是协程对象、Task对象或其他FutureLike对象。

timeout（可选）：指定等待的最长时间（以秒为单位），如果超时，尚未完成的任务将被取消。

return_when（可选）：指定何时返回结果，有三个选项：asyncio.ALL_COMPLETED（默认）、asyncio.FIRST_COMPLETED和asyncio.FIRST_EXCEPTION，具体含义如下：

asyncio.ALL_COMPLETED：等待所有任务完成或被取消。

asyncio.FIRST_COMPLETED：一旦有一个任务完成或被取消，立即返回。

asyncio.FIRST_EXCEPTION：一旦有一个任务引发异常，立即返回。

四、asyncio.wait函数的返回值

asyncio.wait返回一个包含两个集合的元组：

1、done：已完成的任务集合。

2、pending：未完成的任务集合（如果有的话）。

五、asyncio.wait的使用示例

以下是一个简单的示例，演示如何使用asyncio.wait等待多个协程的完成：

import asyncio
async def job(duration):
    print(f"Job with duration {duration} started.")
    await asyncio.sleep(duration)
    print(f"Job with duration {duration} finished.")
    return duration
async def main():
    tasks = [
        asyncio.create_task(job(1)),
        asyncio.create_task(job(2)),
        asyncio.create_task(job(3)),
    ]
    done, pending = await asyncio.wait(tasks, return_when=asyncio.ALL_COMPLETED)
    print("All tasks completed or cancelled.")
    for task in done:
        try:
            result = await task
            print(f"Task resulted in {result}")
        except Exception as e:
            print(f"Task raised an exception: {e}")
    if pending:
        print("There are still pending tasks.")
asyncio.run(main())

输出：

Job with duration 1 started.
Job with duration 2 started.
Job with duration 3 started.
Job with duration 1 finished.
Job with duration 2 finished.
Job with duration 3 finished.
All tasks completed or cancelled.
Task resulted in 1
Task resulted in 2
Task resulted in 3

在这个示例中，我们创建了三个任务，每个任务休眠不同的时间，使用asyncio.wait等待所有任务完成，然后打印每个任务的结果。

六、asyncio.wait与asyncio.gather的区别

asyncio.wait和asyncio.gather都可以用来等待多个协程的完成，但它们有一些关键区别：

asyncio.wait返回已完成和未完成的任务集合，而asyncio.gather只返回已完成的任务结果。

asyncio.wait可以通过return_when参数控制何时返回，而asyncio.gather总是等待所有任务完成或引发的第一个异常。

asyncio.gather支持优雅地处理异常，通过设置return_exceptions=True，可以在结果列表中包含异常对象；而asyncio.wait需要手动检查任务是否引发异常。

七、归纳

asyncio.wait是处理多个异步任务的强大工具，适用于需要等待一组任务完成并进行后续处理的场景，通过合理使用其参数，可以实现灵活的任务管理策略，在某些情况下，asyncio.gather可能更适合，特别是当需要获取所有任务的结果或希望更简洁地处理异常时，选择哪种方法取决于具体的应用需求和个人偏好。

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