如何在Python中实现类似Go Goroutine的函数并发执行？

我有两个函数，希望它们能像Go语言的Goroutine一样并行运行，但当前代码并未实现并行。请注意，两个函数内部均无异步代码，且我需要使用它们的返回值进行后续操作。

原代码 #

import asyncio

async def func1(i: int) -> int:
    print("Initiated func1")
    while i <= 100000000:
        i += 1
    print("Finished func1")
    return 100

async def func2() -> (str, int):
    print("Initiated func2")
    return "hello world", 200

async def main():
    res = await asyncio.gather(*(func1(10), func2()))
    return res

if __name__ == "__main__":
    data1, data2 = asyncio.run(main())
    print(f"func1: {data1}, func2: {data2}")

实际输出 #

Initiated func1
Finished func1
Initiated func2
func1: 100, func2: ('hello world', 200)

期望输出 #

Initiated func1
Initiated func2
Finished func1
func1: 100, func2: ('hello world', 200)

解决方案 #

问题根源 #

asyncio是单线程协作式异步框架，协程之间的切换依赖于可等待对象（比如await、asyncio.sleep()）。原函数里全是同步阻塞代码（比如func1里的大循环），没有任何让出CPU的操作，导致事件循环只能先完整执行完func1，才会调度func2，自然没法实现并行。

修改方案 #

要让同步阻塞任务实现并行，需要把它们放到线程池或进程池中运行，这样不会阻塞asyncio的事件循环。以下是两种可行的实现方式：

方式1：使用asyncio.to_thread（Python 3.9+）

把原异步函数改成普通同步函数，用asyncio.to_thread将其包装成可并行执行的协程：

import asyncio

def func1(i: int) -> int:
    print("Initiated func1")
    while i <= 100000000:
        i += 1
    print("Finished func1")
    return 100

def func2() -> (str, int):
    print("Initiated func2")
    return "hello world", 200

async def main():
    res = await asyncio.gather(
        asyncio.to_thread(func1, 10),
        asyncio.to_thread(func2)
    )
    return res

if __name__ == "__main__":
    data1, data2 = asyncio.run(main())
    print(f"func1: {data1}, func2: {data2}")

方式2：使用loop.run_in_executor（兼容Python 3.7+）

通过线程池执行器手动调度同步任务：

import asyncio
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor

def func1(i: int) -> int:
    print("Initiated func1")
    while i <= 100000000:
        i += 1
    print("Finished func1")
    return 100

def func2() -> (str, int):
    print("Initiated func2")
    return "hello world", 200

async def main():
    loop = asyncio.get_running_loop()
    with ThreadPoolExecutor() as pool:
        res = await asyncio.gather(
            loop.run_in_executor(pool, func1, 10),
            loop.run_in_executor(pool, func2)
        )
    return res

if __name__ == "__main__":
    data1, data2 = asyncio.run(main())
    print(f"func1: {data1}, func2: {data2}")

效果说明 #

修改后，两个同步函数会在独立的线程中并行执行，asyncio事件循环可以同时调度它们，最终输出会符合你的期望。

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