비동기

비동기 함수 정의

async 키워드를 함수 앞에 붙이면 비동기 함수가 됨
비동기 함수를 호출하면 그 함수를 실행하는게 아니고 해당 함수에 대한 코루틴(coroutine)을 출력
함수 코루틴은 그 함수를 앞으로 실행하겠다는 약속에 지나지 않음

# async1.py
import asyncio

async def add(x: int) -> int:
    return x + 1

def main():
    ret = add(1)
    print(f"ret = {ret}")

if __name__ == "__main__":
    main()

$ python async1.py

ret = <coroutine object add at 0x000001BDADBEE800>

~\Work\book\book_python\lang\async1.py:11: RuntimeWarning: coroutine 'add' was never awaited
  main()
RuntimeWarning: Enable tracemalloc to get the object allocation traceback

비동기 함수의 동기화 실행

비동기 함수를 동기 함수처럼 실행하려면
1. 비동기 함수를 호출할 때 await 키워드를 붙여서 호출하고
2. 호출한 함수도 비동기 함수이여야 하며
3. 최초 호출한 비동기 함수의 코루틴을 asyncio.run 함수에 인수로 넘겨야
비동기 함수를 await 방식으로 실행하면 실행 중 다른 함수를 동시 실행 불가능

# async2.py
1import asyncio

async def add(x: int) -> int:
    return x + 1

2async def main():
3    ret = await add(1)
    print(f"ret = {ret}")

if __name__ == "__main__":
4    asyncio.run(main())

1: asyncio.run 함수를 사용하기 위해 asyncio 패키지 임포트
2: await 호출을 하는 main 함수도 async 키워드가 있어야 함
3: await 키워드를 붙여서 호출
4: main 함수 자체가 아니라 main 함수가 반환하는 코루틴을 asyncio.run 함수에 넣어야 함

$ python async2.py

ret = 2

task 객체

asyncio.create_task 함수에 비동기 함수의 코루틴을 넣어 만든 task 객체를 사용하면 동시 실행 가능
task 객체를 생성하는 순간 비동기 함수의 실행이 예약(스케줄링)되고 호출한 함수의 코드가 계속 실행됨
다른 task 객체를 생성하면 그 비동기 함수도 실행 예약(스케줄링)
호출한 함수가 await 키워드를 만나면 해당 task가 실행완료될 때까지 대기함
만약 이미 완료된 상태면 바로 다음 라인으로 실행
여러 task가 스케줄링되어 있는 경우 한 번에 하나의 task만 실행됨
task 실행중 sleep 또는 await를 만나면 해당 task는 실행을 중단하고 스케줄링된 다른 task 실행
비동기 함수에는 time.sleep 함수 대신 asyncio.sleep 함수를 사용해야 함
asyncio.sleep 함수도 비동기 함수이므로 await 키워드로 호출해야 함

# async3.py
import asyncio

async def task_fun(x: int) -> None:
    print(f"start task{x}")
    await asyncio.sleep(x)
    print(f"finish task{x}")


async def main():
1    task = asyncio.create_task(task_fun(1))
    print(f"task = {task}")
2    ret = await task
    print(f"ret = {ret}")

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

1: asyncio.create_task 함수로 task 객체를 만든다
2: task 개체에 대해서 await 호출

$ python async3.py

task = <Task pending name='Task-2' coro=<task_fun() running at ~\Work\book\book_python\lang\async3.py:3>>
start task1
finish task1
ret = None

다음 코드는 3개의 task를 동시 실행하는 예시
task3, task2, task1 순서로 스케줄링
처음 나타나는 await task3 라인에서 main 함수는 멈추고 스케줄링된 task가 실행 시작
task3 실행중 sleep을 만나면 task3는 일시 정지하고 task2 또는 task1이 실행 (순서는 미정)
만약 task2이 실행되었다고 가정하고 실행중 sleep을 만나면 task2는 일시 정지하고 task1이 실행
이 코드에서는 await task3 이 완료된 시점에서는 task1과 task2도 이미 완료된 상태이므로 await task2, await task1 이 사실상 의미가 없음

# async4.py
import asyncio

async def task_fun(x: int) -> None:
    print(f"start task{x}")
    await asyncio.sleep(x)
    print(f"finish task{x}")

async def main():

    task3 = asyncio.create_task(task_fun(3))
    task2 = asyncio.create_task(task_fun(2))
    task1 = asyncio.create_task(task_fun(1))

    ret = await task3
    ret = await task2
    ret = await task1

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

$ python async4.py

start task3
start task2
start task1
finish task1
finish task2
finish task3

실제로 await task2, await task1 라인을 없애도 정상 동작함

# async5.py
import asyncio

async def task_fun(x: int) -> None:
    print(f"start task{x}")
    await asyncio.sleep(x)
    print(f"finish task{x}")

async def main():

    task3 = asyncio.create_task(task_fun(3))
    task2 = asyncio.create_task(task_fun(2))
    task1 = asyncio.create_task(task_fun(1))

    ret = await task3

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

$ python async5.py

start task3
start task2
start task1
finish task1
finish task2
finish task3

하지만 다른 라인을 없애고 await task1 라인만 남기면 task2, task3이 끝날때까지 기다리지 않고 종료

# async6.py
import asyncio

async def task_fun(x: int) -> None:
    print(f"start task{x}")
    await asyncio.sleep(x)
    print(f"finish task{x}")

async def main():

    task3 = asyncio.create_task(task_fun(3))
    task2 = asyncio.create_task(task_fun(2))
    task1 = asyncio.create_task(task_fun(1))

    ret = await task1

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

$ python async6.py

start task3
start task2
start task1
finish task1