python中的yield、yield from、async/await中的區別與聯絡

Python · 發表 2019-03-03 18:16:07

摘要：因為水平有限，我在看asyncio非同步爬蟲的時候，關於async/await的相關知識，看了挺多資料，還是不得其要領，所以用yield、yields from到async\await從頭捋搞了一遍，發現裡邊得東西還是挺有意思，所以搞了這麼一篇文章。 0.yield ...

因為水平有限，我在看asyncio非同步爬蟲的時候，關於async/await的相關知識，看了挺多資料，還是不得其要領，所以用yield、yields from到async\await從頭捋搞了一遍，發現裡邊得東西還是挺有意思，所以搞了這麼一篇文章。

0.yield

yield 可以將一個函式轉換成generator(生成器) ，和普通函式不同得是，生成一個generator 看起來像函式呼叫，但不會執行任何函式程式碼，直到對其呼叫next() /send() 才開始執行，雖然執行流程仍按函式得流程執行，但是執行到每一個yield 語句就會中斷，交出執行權，並返回一個迭代值，下次執行從yield 中斷處可以通過send() 接收一個引數並繼續執行。看起來就像一個函式在正常執行得過程中被yield 中斷了數次，每次中斷都會交出執行權，通過yield 返回當前的迭代值。

yield 的好處是顯而易見的，把一個函式改寫為一個generator 就獲得了迭代能力，這也是python中協程的基礎。

0.1 next()

next() 的作用是每次獲取一個yield出來的值。

def generator():
yield 1
yield 2
yield 3
return 4

if __name__ == "__main__":
gen = generator()
print(next(gen))
print(next(gen))
print(next(gen))
print(next(gen))# 因為不是yield，這裡丟擲一個StopIteration的錯誤，但錯誤資訊中會返回 4。 錯誤詳情：StopIteration: 4
gen.close()

0.2 send()

send() 和next() 類似，但是比next()多一個功能，可以往生成器中傳入引數。

def generator2():
num = yield 1
print (num)
yield 2
yield 3
return 4

if __name__ == "__main__":
gen = generator2()
print(gen.send(None))# 如果使用send()的時候，第一個傳入的值必須是None，因為當呼叫send()的時候，才執行到第一個yield，只能輸出一個值，不能接收值。
print(gen.send(101))
print(gen.send(None))
gen.close()

注：關於StopIteration：1. 在一個生成器中，如果沒有return，則預設執行到函式完畢時返回StopIteration；2. 如果遇到return,如果在執行過程中 return，則直接丟擲 StopIteration 終止迭代。3.在close()之後，如果再執行相關的操作，會丟擲StopIteration；

0.3 throw()

throw() 用來向生成器函式送入一個異常，可以結束系統定義的異常，或者自定義的異常。我的理解是相當於send()進去一個錯誤型別，然後丟擲異常。我的理解可能不準確，僅供參考。

def generator3():
num = yield 1
print(num)
try:
yield 2
except ValueError:
print("捕獲異常：ValueError")
yield 3


if __name__ == "__main__":
gen = generator3()
print(gen.send(None))
print(gen.send(101))
gen.throw(ValueError)
gen.close()

1.yield from

我們先來看個例子：

def test03(iterabld):
yield iterabld

def test04(iterable):
yield from iterable

if __name__ == "__main__":
for iterabld in test03(range(5)):
print(iterabld)

for value in test04(range(5)):
print (value)

返回值：
# range(0, 5)
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4

這兩個的返回值是一樣的，可以看的出來，yield form 將可迭代物件中的值直接迭代出來了。下邊再看一個例子：

def generator01():
num = yield 1
print(num)
yield 2
yield 3
return 4

def test01(gen):
ll = yield from gen()
print(ll)


def main():
gen = test01(generator01)
print(gen.send(None))
print(gen.send(101))
print(gen.throw(ValueError))


if __name__ == "__main__":
main()

執行下例子，可以發現，再main()中的send()和throw()都是直接作用 到生成器generator01中的。這其中main()函式被稱作呼叫方 ，test01()被稱作委託生成器 (包含yield from表示式的生成器函式)，generator01()被稱作子生成器 (yield from後面加的生成器函式)。

委託生成器的作用是：在呼叫方與子生成器之間建立一個雙向通道 ，拿例子來講，就是main()中的send()等直接作用到generator01到，而generator01中yield產生的值直接返回到main()中。

委託生成器中：ll = yield from gen() 為啥會賦值？這是接收的return的值。生成器沒有yield，有return的時候，會丟擲StopIteration異常，在丟擲StopIteration的異常的時候，會將return的值賦給ll。

注：1. yield from 是在Python3.3才出現的語法。所以這個特性在Python2中是沒有的。 2.yield from 後面需要加的是可迭代物件。它可以是普通的可迭代物件，也可以是迭代器、生成器。

2. async/await

async/await 是用是python3.5後出來的協程非同步程式設計的API, 是為了區分yield，yield from生成器，而使語義更加明確。 以下示例程式碼只是為了展示await與yield from對比，實際開發中，不要這麼做！不要這麼做！！！

# 示例程式碼一
import requests

async def request(url):
return requests.get(url)

async def spider(url):
return await request(url)
if __name__ == '__main__':
sp = spider("http://www.baidu.com")
try:
print(sp.send(None))
except StopIteration as e:
print (e.value)
# 示例程式碼二
import requests
import types

@types.coroutine
def request(url):
yield requests.get(url)

async def spider(url):
return await request(url)

if __name__ == '__main__':
sp = spider("http://www.baidu.com")
print(sp.send(None))

# 以上程式碼的列印結果都是 <Response [200]>

async def 語法定義協程函式 ，在之前這個功能是通過裝飾器實現的。但是這樣定義的協程函式中不能使用yield語句 ，只允許使用return或await語句返回資料。

await 的使用場景與yield from 類似，但是await 接收的物件不同。yield from 可以是任意的可迭代物件。而await 接收的物件必須是可等待物件(awaitable object)

注：1. async/await是在python3.5版麼以及之後的版本中才能使用。2. async不能和yield同時使用。3.await只能作用於可等待物件

個人的感想：async/await的出現是為了協程，是為了區分生成器使程式設計更加明確，來提升Python中的非同步程式設計體驗。具體的使用將在接下來的asyncio的介紹中，將大量使用async/await。