Python中select.select与asyncio.wait对比：该选用哪一种？

问题 #

select.select与asyncio.wait均可用于等待一组文件中首个变为可读的文件。已知select调用UNIX系统调用，asyncio.wait基于协程（绿色线程）实现，请问：

1. 两种方案理论上各有哪些优缺点？
2. 它们是否使用相同的底层原语？
3. 具体而言，asyncio.wait在等待文件描述符时是否会调用select？

一、优缺点对比 #

select.select的优缺点

• 优点：
  • 直接调用系统select，无额外封装开销，性能损耗极低
  • 同步阻塞模型，逻辑简单直观，无需理解协程/异步编程概念
  • 兼容性极强，几乎所有UNIX-like系统都支持，依赖少
• 缺点：
  • 同步阻塞会占用整个线程，线程无法并行处理其他任务，资源利用率低
  • 单个select能监听的文件描述符数量受系统限制（默认通常是1024）
  • 每次调用需要遍历所有监听的描述符，描述符数量越多，效率越低

asyncio.wait的优缺点

• 优点：
  • 基于异步协程模型，单线程即可处理大量并发任务，资源利用率高
  • 支持扩展复杂异步逻辑，比如同时处理IO、定时任务等场景
  • 不受select的文件描述符数量限制（底层可能采用更高效的多路复用机制）
  • 任务取消、超时控制等功能更完善
• 缺点：
  • 需要适配异步API（比如示例中的aiofiles），有一定学习成本
  • 异步框架存在调度开销，简单场景下性能不如原生select
  • 异步逻辑调试比同步代码更复杂，问题排查难度大

二、底层原语是否相同？ #

两者不完全相同：

• select.select直接封装了UNIX系统的select()系统调用，是最基础的IO多路复用原语之一。
• asyncio的底层IO多路复用机制是可替换的：在不同系统或配置下，会自动选择最优的多路复用原语，包括select、poll、epoll（Linux）、kqueue（BSD/macOS）等。asyncio.wait本身是协程任务的调度接口，其底层依赖于asyncio事件循环的多路复用实现。

三、asyncio.wait是否会调用select？ #

有可能，但不是必然：

• 当asyncio事件循环使用select作为多路复用后端时（比如某些旧系统或手动指定SelectorEventLoop），asyncio.wait在等待文件描述符就绪时，底层会调用系统select。
• 现代Linux系统中，asyncio默认会使用epoll；在macOS/BSD则默认用kqueue，这些情况下不会调用select，而是使用更高效的系统原语。
• 示例中使用aiofiles打开设备文件，其底层会将文件描述符注册到asyncio事件循环的多路复用器中，当调用asyncio.wait时，事件循环会通过对应的多路复用原语（可能是select/epoll/kqueue等）监听就绪状态。

代码示例 #

同步方案（select.select）

import select
devices = ["/dev/input/event6", "/dev/input/event3"]
files = [open(device) for device in devices]
first_fileno = select.select([file.fileno() for file in files], [], [])[0][0]
print([file.name for file in files if file.fileno() == first_fileno][0])

异步方案（asyncio.wait）

import aiofiles
import asyncio
import contextlib

async def read_and_return(file):
    contents = await file.read(1)
    return file, contents

async def main(devices):
    async with contextlib.AsyncExitStack() as stack:
        files = [await stack.enter_async_context(aiofiles.open(device, "rb")) for device in devices]
        tasks = [asyncio.create_task(read_and_return(file)) for file in files]
        completed, incompleted = await asyncio.wait(tasks, return_when=asyncio.FIRST_COMPLETED)
        file, contents = list(completed)[0].result()
        print(file.name)

devices = ["/dev/input/event6", "/dev/input/event3"]
asyncio.run(main(devices))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者charmoniumQ