Python async 函数的调用语义解析

async函数调用不执行而返回coroutine对象，必须用await（在async函数内）或asyncio.run()（在顶层）驱动；await只能在async函数中使用，asyncio.run()仅用于最外层入口。

async 函数不能直接调用，会返回 coroutine 对象

你写了个 async def fetch_data()，然后直接写 fetch_data() —— 这不会执行函数体，只会得到一个 <coroutine Object fetch_data at></coroutine>。这是最常被忽略的起点错误。

根本原因：python 的 async 函数是协程函数，调用它只是创建协程对象，不触发执行。必须用 await（在另一个 async 函数里）或 asyncio.run()（在顶层）来驱动。

• 在 async 函数内调用：用 await fetch_data()
• 在普通函数或模块顶层调用：用 asyncio.run(fetch_data())
• 误用 fetch_data() 后又传给 print() 或 json.dumps()，会看到 coroutine 对象字符串，不是你想要的数据
• asyncio.run() 每次调用都会新建事件循环，不能在已运行的 loop 中重复调用（比如 jupyter、fastapi 生命周期里）

await 只能在 async 函数里用，否则 SyntaxError

写 await fetch_data() 却没把它包在 async def 里？Python 直接报错：SyntaxError: 'await' outside async function。这不是运行时错，是解析期就拦下来的。

常见场景包括：交互式终端（ipython）、脚本顶层、类方法没加 async、或者想在 __init__ 里 await —— 全都不行。

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• IPython/Jupyter 中可用 await fetch_data()（因为它们底层做了魔法处理），但纯 Python 脚本不行
• 类方法要 await，必须声明为 async def method(self)，且调用处也要 await obj.method()
• __init__ 不能是 async，想初始化异步资源得用工厂函数（如 async def create_client(): return Client(await connect())）

asyncio.run() 是入口，不是万能胶水

asyncio.run() 看起来方便，但它只该用在程序最外层，比如脚本入口。滥用会导致事件循环冲突、资源未清理、甚至死锁。

典型误用：在 Web 框架（如 flask、django）视图里调用 asyncio.run()；或在 for 循环里反复调用它去发多个请求 —— 每次都启停 loop，开销大且不可靠。

• Web 框架需匹配异步生命周期：FastAPI/Starlette 原生支持 async def 路由；Flask 则需插件或改用 Quart
• 并发请求别写 [asyncio.run(fetch(i)) for i in range(10)]，应改用 await asyncio.gather(*[fetch(i) for i in range(10)])
• asyncio.run() 会自动关闭 loop，若你手动调了 asyncio.get_Event_loop()，再调它会报 RuntimeError: asyncio.run() cannot be called from a running event loop

await 表达式本身不“等待”，它让出控制权

await 不是“阻塞等结果”，而是告诉解释器：“我现在卡住了，你先去跑别的协程，等这东西 ready 了再叫我”。理解这点，才能避开“为什么加了 await 还慢”这类困惑。

性能关键点在于：await 的对象是否真能并发（比如 asyncio.sleep()、aiohttp.ClientSession.get()），还是只是个包装了同步调用的假协程（比如忘了把 requests.get() 换成 aiohttp）。

• await 一个 CPU 密集型任务（如 await asyncio.to_thread(math.factorial, 100000)）才合理；直接 await time.sleep() 会阻塞整个 event loop
• 第三方库是否真异步？查文档看它返回的是 coroutine 还是普通值；requests 全是同步的，aiohttp / httpx.AsyncClient 才是真异步
• await 链过长（如 await f1(); await f2(); await f3()）默认是串行，想并发得显式用 gather 或 create_task

async 的语义边界很清晰：它不改变单次调用的逻辑，只改变调度方式。最容易被绕晕的地方，是把“写了 async”当成“自动变快”——其实只是给了你组织并发的工具，怎么用，还得自己画清依赖和等待点。