Что такое сопрограммаpython-87

Сопрограмма — это специальный вид функции, которая может приостанавливать своё выполнение и возобновлять его в определённой точке, сохраняя при этом своё состояние. Это более общая концепция, чем генераторы, используемая для кооперативной многозадачности.

Ключевые особенности сопрограмм

1. Приостановка и возобновление — могут останавливаться в одной точке и продолжать с неё
2. Сохранение состояния — локальные переменные сохраняются между вызовами
3. Двусторонний обмен данными — могут принимать и возвращать значения
4. Кооперативная многозадачность — добровольно уступают контроль

Как объявить сопрограмму

Сопрограммы создаются с помощью ключевого слова async def:

async def my_coroutine():
    print("Start coroutine")
    await asyncio.sleep(1)
    print("End coroutine")

Основные компоненты сопрограмм

1. async def

Объявляет функцию как сопрограмму (начиная с Python 3.5)

2. await

Приостанавливает выполнение сопрограммы до завершения awaitable-объекта:

async def fetch_data():
    print("Fetching data...")
    await asyncio.sleep(2)  # Приостановка на 2 секунды
    return "Data received"

3. Event Loop

Для выполнения сопрограмм необходим цикл событий:

import asyncio

async def main():
    await fetch_data()

asyncio.run(main())  # Запуск цикла событий

Отличие сопрограмм от генераторов

Характеристика	Сопрограммы	Генераторы
Синтаксис	async def, await	yield, yield from
Возвращаемое значение	Awaitable-объект	Итератор
Основное назначение	Асинхронные операции	Ленивые вычисления
Версия Python	3.5+	2.2+

Практические примеры

1. Простая сопрограмма

async def greet(name):
    print(f"Hello, {name}")
    await asyncio.sleep(1)
    print(f"Goodbye, {name}")

asyncio.run(greet("Alice"))

2. Параллельное выполнение

async def task1():
    await asyncio.sleep(1)
    return "Task 1 done"

async def task2():
    await asyncio.sleep(2)
    return "Task 2 done"

async def main():
    results = await asyncio.gather(task1(), task2())
    print(results)  # ['Task 1 done', 'Task 2 done']

asyncio.run(main())

3. Сопрограмма с обработкой ошибок

async def risky_operation():
    try:
        await asyncio.sleep(1)
        raise ValueError("Something went wrong")
    except ValueError as e:
        print(f"Caught error: {e}")
        return None

asyncio.run(risky_operation())

Жизненный цикл сопрограммы

1. Создание — при вызове async-функции возвращается coroutine-объект
2. Выполнение — запускается с помощью event loop
3. Приостановка — при встрече await
4. Возобновление — когда awaitable-объект завершается
5. Завершение — возврат результата или исключение

Применение сопрограмм

1. Асинхронные HTTP-запросы (aiohttp)
2. Работа с базами данных (asyncpg, databases)
3. Веб-сокеты (websockets)
4. Потоковая обработка данных
5. Микросервисная архитектура

Резюмируем

Сопрограмма — это:

1. Специальная функция, объявленная через async def
2. Может приостанавливаться (await) и возобновляться
3. Используется для асинхронного программирования
4. Требует event loop для выполнения
5. Позволяет писать неблокирующий код
6. Основа современного асинхронного Python (asyncio)

Сопрограммы особенно полезны для I/O-bound приложений, где важно эффективно использовать время ожидания операций ввода-вывода.