FastAPI & SQLAlchemy 实战（二）：async/await 与事件循环，协程怎么被调度

「FastAPI & SQLAlchemy 实战」系列共 10 篇，从协程基础讲到数据库接口。这是第 2 篇。

结论：async def 定义协程函数，调用它只返回协程对象；await 让出控制权，事件循环负责在 I/O 完成后恢复执行。

一、async def 不是“立即执行”

import asyncio

async def hello():
    print("Hello")
    await asyncio.sleep(1)
    print("World")

coro = hello()          # 不会执行，只返回 coroutine 对象
print(type(coro))       # <class 'coroutine'>
asyncio.run(coro)       # 启动事件循环，协程才真正运行

直接调用 hello() 不会打印任何东西。协程必须交给事件循环，才会被调度。

二、await 做了什么

1. 当前协程暂停，把控制权交还给事件循环；
2. 事件循环去执行其他就绪的协程；
3. 等待的 I/O 完成后，事件循环恢复当前协程，从 await 下一行继续。

await 只能写在 async def 函数内部。

三、串行 vs 并发

async def my_func(name, delay):
    print(f"{name} 开始")
    await asyncio.sleep(delay)
    print(f"{name} 完成")
    return name

async def serial():
    await my_func("A", 1)
    await my_func("B", 2)       # 总耗时约 3 秒

async def concurrent():
    results = await asyncio.gather(
        my_func("A", 1),
        my_func("B", 2),
    )                            # 总耗时约 2 秒
    print(results)

await 是串行等待：A 完成后才执行 B。要让多个任务同时跑，需要把它们包装成 Task，再用 gather 等待，下一篇详细讲。

四、事件循环的六步

1. 注册：asyncio.run() 把顶级协程包装成 Task；
2. 启动：事件循环选择一个就绪 Task 执行；
3. 遇到 await：协程挂起，I/O 注册到事件循环；
4. 切换：事件循环执行下一个就绪协程；
5. I/O 完成：操作系统通知事件循环；
6. 恢复：挂起的协程重新变为就绪，继续执行。

五、顶级 Task 退出会取消子 Task

async def main():
    asyncio.create_task(my_func("A", 1))
    asyncio.create_task(my_func("B", 2))
    # main 立即结束，事件循环退出，两个子 Task 被取消

只 create_task 不等待，顶级协程结束后子任务会被取消。必须用 gather 或 await 等它们完成。

六、常见错误

• 在 async def 里调用 time.sleep()：会阻塞整个事件循环，用 await asyncio.sleep()；
• 只创建协程对象不 await：代码不会执行；
• 在同步函数里写 await：语法错误；
• 以为协程能利用多核：它只在单线程内并发。

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下一篇讲并发控制的四个工具：create_task、gather、wait_for、cancel。

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