Async Iterators: async for

除了async def和await語法外，還有一些其它的語法，本章學習異步版的for循環與叠代器，不難理解，普通叠代器是通過__iter__和__next__兩個特殊方法實現的，如下例。

>>> class A:
...     def __iter__(self):    # 1
...             self.x = 0     # 2
...             return self    # 3
...     def __next__(self):    # 4
...             if self.x > 2:
...                     raise StopIteration
...             else:
...                     self.x += 1
...                     return self.x
>>> for i in A():
...     print(i)
...
1
2
3
 

1. 叠代器必須支持__iter__方法；

2. 值初始化；

3. 返回一個可叠代對象，這個對象可以執行__next__方法，這裏A本身就實現了__next__方法，所以返回它本身即可；

4. 在每次叠代時調用。

將__next__()方法聲明為異步函數，要允許await某些IO操作，除開命名的差別外，幾乎是相同的定義，PEP 492中規範說明了如何實現一個異步叠代器：
1. 實現__aiter__()方法（不需要用async def）；
2. __aiter__()方法必須返回一個支持__anext__()方法的對象；
3. __anext__()必須返回叠代器的每個值，並在結束叠代時拋出StopAsyncIteration

舉個例子，比如Redis的key對應的value是一個很大的集合，想叠代這些key的value會出現嚴重的網絡IO，異步叠代器可以這樣實現：

import asyncio
from aioredis import create_redis

async def main():   # 1
    redis = await create_redis((‘localhost‘, 6379))    # 2
    keys = [‘America‘, ‘Africa‘, ‘Europe‘, ‘Asia‘]  # 3

    async for value in OneAtTime(redis, keys):  # 4
        await process(value)    # 5

class OneAtTime:
    def __init__(self, redis, keys):    # 6
        self.redis = redis
        self.keys = keys
    def __aiter__(self):    # 7
        self.ikeys = iter(self.keys)
        return self
    async def __anext__(self):  # 8
        try:
            k = next(self.ikeys)    # 9
        except StopIteration:   # 10
            raise StopAsyncIteration
        value = await redis.get(k)  # 11
        return value

asyncio.get_event_loop().run_until_complete(main())
 

1. 主程序入口，用於在loop.run_until_complete()方法中調用；

2. 使用aioredis庫獲取異步連接；

3. 假設每個key對應的value實例非常大；

4. 使用async for循環，關鍵點是這裏的叠代器可以在等待數據時切換任務；

5. 在得到返回值後用協程去處理這個值，假設這個函數也是IO綁定的；

6. 用一個實例來存儲redis連接和keys表；

7. 像普通叠代器一樣，初始化一些值，這裏我們創建一個叠代器作值，由於這個類也重載了__anext__方法，所以直接返回自身；

8. __anext__方法用async def聲明；

9. 叠代這個普通的叠代器；

10. 處理普通異常並重新拋出一個異步異常；

11. 這個調用是網絡IO，因此用await切換它。

通過以上實現，將可以用一個異步for循環來叠代一些處理網絡IO的異步叠代器，好處是可以只用一個事件loop就能處理大量的數據。

深入Asyncio（八）異步叠代器