在 Python 中，协程间的通信主要依赖于以下几种方式：
1. asyncio.Queue
asyncio.Queue 是 Python asyncio 库提供的一个线程安全的队列，用于在协程之间传递数据。与常规的队列类似，但它支持异步操作，即可以在协程内等待队列中的数据。
示例：
import asyncioasync def producer(queue):for i in range(5):await queue.put(i)print(f"Produced: {i}")await asyncio.sleep(1)async def consumer(queue):while True:item = await queue.get()if item is None: # 用 None 表示终止信号breakprint(f"Consumed: {item}")await asyncio.sleep(2)async def main():queue = asyncio.Queue()await asyncio.gather(producer(queue), consumer(queue))asyncio.run(main())
2. asyncio.Event
asyncio.Event 是一个简单的同步原语，允许一个协程等待某个事件的发生，另一个协程则负责设置该事件。通常用于通知其他协程某些状态发生变化。
示例：
import asyncioasync def waiter(event):print("Waiting for event...")await event.wait() # 阻塞直到事件被触发print("Event occurred!")async def setter(event):await asyncio.sleep(2)print("Setting event!")event.set() # 设置事件async def main():event = asyncio.Event()await asyncio.gather(waiter(event), setter(event))asyncio.run(main())
3. asyncio.Condition
asyncio.Condition 类似于线程中的 Condition，允许一个或多个协程等待某个条件的变化。它可以与锁结合使用。
示例：
import asyncioasync def consumer(condition, shared_data):async with condition:while shared_data["item"] is None:await condition.wait() # 等待条件print(f"Consumed: {shared_data['item']}")shared_data["item"] = Noneasync def producer(condition, shared_data):await asyncio.sleep(1)async with condition:shared_data["item"] = "Apple"condition.notify() # 通知等待的协程print(f"Produced: {shared_data['item']}")async def main():shared_data = {"item": None}condition = asyncio.Condition()await asyncio.gather(producer(condition, shared_data), consumer(condition, shared_data))asyncio.run(main())
4. asyncio.Semaphore
asyncio.Semaphore 是一个计数信号量，控制并发访问的协程数目。适用于限制协程的并发数量。
示例：
import asyncioasync def task(sem):async with sem:print("Task started")await asyncio.sleep(1)print("Task completed")async def main():sem = asyncio.Semaphore(2) # 最多同时运行2个协程tasks = [task(sem) for _ in range(5)]await asyncio.gather(*tasks)asyncio.run(main())
5. asyncio.Streams (StreamReader 和 StreamWriter)
StreamReader 和 StreamWriter 是用于网络通信的流接口，适用于两个协程之间通过网络协议传输数据的场景。尽管它们主要用于处理网络 I/O，但也可以用于在协程之间传输数据。
示例：
import asyncioasync def echo(reader, writer):data = await reader.read(100)message = data.decode()addr = writer.get_extra_info('peername')print(f"Received {message} from {addr}")print("Send: %r" % message)writer.write(data)await writer.drain()print("Closing the connection")writer.close()async def main():server = await asyncio.start_server(echo, '127.0.0.1', 8888)addr = server.sockets[0].getsockname()print(f'Serving on {addr}')async with server:await server.serve_forever()asyncio.run(main())
6. asyncio.Future
asyncio.Future 类似于 Promise，它表示一个尚未完成的操作。一个协程可以将其结果存储在 Future 对象中，而其他协程可以等待该 Future 对象完成。
示例：
import asyncioasync def set_future(future):await asyncio.sleep(1)future.set_result('Hello from Future!')async def get_future(future):result = await futureprint(f"Got result: {result}")async def main():future = asyncio.Future()await asyncio.gather(set_future(future), get_future(future))asyncio.run(main())
这些通信方式各有其特定的用途，可以根据不同的场景选择合适的方式来进行协程间的通信。