前言
最近有个项目需要从窗口客户端发起的异步多任务请求，为了长时间后台操作不卡死前台操作，则还需要发起多线程来隔离 UI 主界面事件循环和 asyncio 后台异步任务事件循环。
支持库简介
1. 异步协程库 asyncio
asyncio 采用协程的方式来实现事件循环，进而达到异步任务的效果。
pip install asyncio协程使用@asyncio.coroutine装饰器来标记异步任务，使用yield from来等待异步任务完成。其中
@asyncio.coroutine === async
yield from === await
自从引入了 async/await 关键字以后，代码实现更是优雅了很多。
2. 界面库 wxPython
wxPython是一个跨平台的GUI工具包为Python编程语言。它允许 Python 程序员简单轻松地创建具有强大、功能强大的图形用户界面的程序。它是作为一组 Python 扩展模块实现的，这些模块包装了流行的wxWidgets跨平台库的 GUI 组件，该 库是用 C++ 编写的。
pip install wxpython特别是在windows下，能实现很多独特酷炫的窗口效果，具体可以运行 wxDemo 示例参考。
# 运行 python目录下/Scripts/wxdemo.exe
C:\ProgramData\Anaconda3\envs\ctrip_code36\Scripts>wxdemo.exe
多任务协程
1. 创建异步任务
我们先简单创建一个异步任务，随机一个任务时长，并记录任务起始时间和结束时间。
async def AsyncTask(self, name):
t = random.randint(1, 5)
self.log('Start %s: %.8f, duration %ds' % (name, time.time() - self.start, t))
await asyncio.sleep(t) # 模拟长时间后台操作
self.log('End %s: %.8f' % (name, time.time() - self.start))
return nameasync 关键字来定义异步函数，await则等待操作返回。这里使用asyncio.sleep()来模拟真正的IO操作。
设置回调函数，用于异步任务结束后触发。
def task_callback(self, task):
time.sleep(1)
self.log('Callback %s: %.8f' % (task.result(), time.time() - self.start))2. 构建窗口界面
绘制一个简单的窗口，包含一个按钮来触发异步任务，一个静态文本来显示当前任务状态。
class MyFrame(wx.Frame):
def __init__(
self, parent, ID, title, pos=wx.DefaultPosition,
size=wx.DefaultSize, style=wx.DEFAULT_FRAME_STYLE
):
wx.Frame.__init__(self, parent, ID, title, pos, size, style)
panel = wx.Panel(self, -1)
self.start = time.time() # 记录初始时间戳
btn = wx.Button(panel, -1, "启动异步任务", size=(100, 30))
btn.SetPosition((20, 20))
txt = wx.StaticText(panel, -1, "任务未运行", (200, 40))
txt.SetPosition((30, 70))
self.txt = txt
self.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.OnButton, btn)
self.Bind(wx.EVT_CLOSE, self.OnCloseWindow)
3. 创建线程
获取asyncio的事件循环，发起一个独立的线程，隔离主界面事件
def OnButton(self, evt):
async_loop = asyncio.get_event_loop()
if not async_loop.is_running():
threading.Thread(target=self._asyncio_thread, args=(async_loop,)).start()
return4. 创建主任务
设置一个主任务，里面包含了一个独立的子任务task1和一组并发子任务task2和task3：
首先主任务
Master task启动；启动了一个 5 秒的子任务
task1；完成后同时启动了 5 秒的子任务
task2和 4 秒的子任务task3，并设置了回调函数；接着
task3任务时间短，先完成，并触发了任务回调；然后
task2完成，执行了对应的回调；最后
Master task退出。
def _asyncio_thread(self, async_loop):
self.log('Start %s: %.8f' % ('Master task', time.time() - self.start))
asyncio.set_event_loop(async_loop)
print('异步单任务', 'task1')
task = asyncio.ensure_future(self.AsyncTask('task1'))
async_loop.run_until_complete(task)
print('异步多任务并发', 'task2', 'task3')
tasks = []
task = asyncio.ensure_future(self.AsyncTask('task2'))
task.add_done_callback(self.task_callback)
tasks.append(task) # 将多个任务对象装在到一个任务列表中
task = asyncio.ensure_future(self.AsyncTask('task3'))
task.add_done_callback(self.task_callback)
tasks.append(task)
async_loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
self.log('End %s: %.8f' % ('Master task', time.time() - self.start))
return
总结一下流程：
获取
asyncio的事件循环async_loop = asyncio.get_event_loop();发起一个线程，将
async_loop注入到子线程中；在子线程内设置事件循环，隔离主界面事件循环
asyncio.set_event_loop(async_loop);用
asyncio.ensure_future配置异步任务；用
add_done_callback设置回调函数；用
async_loop.run_until_complete执行异步函数。
并发多任务协程
如果各个子任务之间没有依赖关系的时候，可以采用并发执行，大大提高程序的运行效率。
1. 创建多个异步任务
def OnButton(self, evt):
async_loop = asyncio.get_event_loop()
if not async_loop.is_running():
t = threading.Thread(target=self._asyncio_thread, args=(async_loop,))
t.start()
for i in range(5):
asyncio.run_coroutine_threadsafe(self.AsyncTask('task%d' % i), async_loop)2. 创建线程
def _asyncio_thread(self, async_loop):
asyncio.set_event_loop(async_loop)
async_loop.run_forever()3. 退出事件循环
值得注意的是，由于线程中的async_loop是以run_forever()启动，那在关闭程序时，需要执行call_soon_threadsafe(async_loop.stop)做相应的清理操作，才能保证程序顺利退出。
def OnCloseWindow(self, evt):
async_loop = asyncio.get_event_loop()
async_loop.call_soon_threadsafe(async_loop.stop)
self.Destroy()
扩展阅读
进一步阅读，可以参考《Async IO in Python: A Complete Walkthrough》，从基本原理到设计模式非常详尽。
https://realpython.com/async-io-python/源码下载
本期完整源码，可在公众号“深度觉醒”，后台回复：“asyncio”，获取下载链接。
PS：深夜撸码，码农本质上就是个把咖啡转化为代码的生物。不过喝太多咖啡身体扛不住，所以最近戒咖啡，迷上了柚子茶。
推荐一款恒寿堂的蜂蜜柚子茶，买一送一，比韩国的好喝，顺便支持下国货。
