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迭代是 Python 中的基本操作。咱们能够迭代列表、字符串和所有其余构造。
Asyncio 容许咱们开发异步迭代器。咱们能够通过定义一个实现 __aiter__() 和 __anext__() 办法的对象来在 asyncio 程序中创立和应用异步迭代器。
1. 什么是异步迭代器
异步迭代器是一个实现了 __aiter__() 和 __anext__() 办法的对象。在咱们认真钻研异步迭代器之前，让咱们回顾一下经典迭代器。
1.1. Iterators
迭代器是实现特定接口的 Python 对象。具体来说，返回迭代器实例的 __iter__() 办法和使迭代器步进一个循环并返回值的 __next__() 办法。能够应用内置函数 next() 步进迭代器或应用 for 循环遍历迭代器。许多 Python 对象是可迭代的，最值得注意的是列表等容器。
1.2. Asynchronous Iterators
异步迭代器是实现特定接口的 Python 对象。异步迭代器必须实现 __aiter__() 和 __anext__() 办法。
- __aiter__() 办法必须返回迭代器的一个实例。
- __anext__() 办法必须返回一个步进迭代器的可期待对象。
异步迭代器只能在 asyncio 程序中步进或遍历，例如在协程中。
能够应用 anext() 内置函数步进异步迭代器，该函数返回执行迭代器一步的可期待对象，例如一次调用 __anext__() 办法。
能够应用“async for”表达式遍历异步迭代器，该表达式将在每次迭代时主动调用 anext() 并期待返回的 awaitable 以检索返回值。
2. 什么是“async for”循环？
async for 表达式用于遍历异步迭代器。它是一个异步的 for 循环语句。异步迭代器是产生可期待对象的迭代器。您可能还记得 awaitable 是能够期待的对象，例如协程或工作。
异步生成器将主动实现异步迭代器办法，容许它像异步迭代器一样被迭代。await for 表达式容许调用者遍历 awaitable 的异步迭代器并从每个迭代器中检索后果。
这与遍历汇合或期待对象列表（例如协程对象）不同，相同，必须应用预期的异步迭代器办法提供返回的期待对象。在外部，async for 循环将依据须要主动解析或期待每个可期待的调度协程。
因为它是一个 for 循环，所以它假设（只管不要求）每个被遍历的期待对象都会产生一个返回值。async for 循环必须在协程内应用，因为它在外部会应用只能在协程内应用的 await 表达式。async for 表达式可用于在协程中遍历异步迭代器。
...
# traverse an asynchronous iterator
async for item in async_iterator:
print(item)这不会并行执行 for 循环。asyncio 无奈在一个 Python 线程中一次执行多个协程。
相同，这是一个异步 for 循环。不同的是，执行 for 循环的协程会暂停并在外部期待每个 awaitable。在幕后，这可能须要安顿和期待协程，或者期待工作。咱们也能够在列表了解中应用 async for 表达式。
...
# build a list of results
results = [item async for item async_iterator]这将构建异步迭代器的返回值列表。
3. 如何应用异步迭代器
在本节中，咱们将认真钻研如何在 asyncio 程序中定义、创立、步进和遍历异步迭代器。让咱们从如何定义异步迭代器开始。
- 定义异步迭代器
咱们能够通过定义一个实现了 __aiter__() 和 __anext__() 办法的类来定义一个异步迭代器。这些办法通常在 Python 对象上定义。重要的是，因为 __anext__() 函数必须返回一个可期待对象，所以它必须应用“async def”表达式定义。迭代实现后，__anext__() 办法必须引发 StopAsyncIteration 异样。
# define an asynchronous iterator
class AsyncIterator():
# constructor, define some state
def __init__(self):
self.counter = 0
# create an instance of the iterator
def __aiter__(self):
return self
# return the next awaitable
async def __anext__(self):
# check for no further items
if self.counter >= 10:
raise StopAsyncIteration
# increment the counter
self.counter += 1
# return the counter value
return self.counter因为异步迭代器是一个协程，并且每个迭代器返回一个在 asyncio 事件循环中调度和执行的期待对象，所以咱们能够在迭代器的主体内执行和期待期待对象。
...
# return the next awaitable
async def __anext__(self):
# check for no further items
if self.counter >= 10:
raise StopAsyncIteration
# increment the counter
self.counter += 1
# simulate work
await asyncio.sleep(1)
# return the counter value
return self.counter- 创立异步迭代器
要应用异步迭代器，咱们必须创立迭代器。这波及失常创立 Python 对象。
...
# create the iterator
it = AsyncIterator()这将返回一个“异步迭代器”，它是“异步迭代器”的一个实例。
- 迭代一个异步迭代器
能够应用 anext() 内置函数遍历迭代器的一步，就像应用 next() 函数的经典迭代器一样。后果是期待的可期待对象。
...
# get an awaitable for one step of the iterator
awaitable = anext(it)
# execute the one step of the iterator and get the result
result = await awaitable这能够一步实现。
...
# step the async iterator
result = await anext(it)- 遍历异步迭代器
异步迭代器也能够应用“async for”表达式在循环中遍历，该表达式将主动期待循环的每次迭代。
...
# traverse an asynchronous iterator
async for result in AsyncIterator():
print(result)咱们还能够应用带有“async for”表达式的异步列表了解来收集迭代器的后果。
...
# async list comprehension with async iterator
results = [item async for item in AsyncIterator()]4. 异步迭代器示例
咱们能够摸索如何应用“async for”表达式遍历异步迭代器。在此示例中，咱们将更新之前的示例，以应用“async for”循环遍历迭代器直至实现。
此循环将主动期待从迭代器返回的每个可期待对象，检索返回值，并使其在循环体内可用，以便在这种状况下能够报告它。这可能是异步迭代器最常见的应用模式。
# SuperFastPython.com
# example of an asynchronous iterator with async for loop
import asyncio
# define an asynchronous iterator
class AsyncIterator():
# constructor, define some state
def __init__(self):
self.counter = 0
# create an instance of the iterator
def __aiter__(self):
return self
# return the next awaitable
async def __anext__(self):
# check for no further items
if self.counter >= 10:
raise StopAsyncIteration
# increment the counter
self.counter += 1
# simulate work
await asyncio.sleep(1)
# return the counter value
return self.counter
# main coroutine
async def main():
# loop over async iterator with async for loop
async for item in AsyncIterator():
print(item)
# execute the asyncio program
asyncio.run(main())运行示例首先创立 main() 协程并将其用作 asyncio 程序的入口点。main() 协程运行并启动 for 循环。
异步迭代器的一个实例被创立，循环应用 anext() 函数主动单步执行它以返回一个可期待对象。而后循环期待可期待对象并检索一个值，该值可用于报告它的循环体。而后反复这个过程，挂起 main() 协程，执行迭代器和挂起的一个步骤，而后复原 main() 协程，直到迭代器耗尽。
一旦迭代器的外部计数器达到 10，就会引发 StopAsyncIteration。这不会终止程序。相同，它由“async for”表达式预期和解决并中断循环。
这突出显示了如何应用 async for 表达式遍历异步迭代器。
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4本文由 mdnice 多平台公布