为什么异步函数的输出在调用前就被打印？

Question

虽然我的代码看起来差不多，但异步函数的表现却不一样，我不明白为什么。

我的代码是：

import asyncio

async def func1():
    await asyncio.sleep(1)
    print("func1")

async def func2():
    await asyncio.sleep(time)
    print("func2")

async def func3():
    await asyncio.sleep(3)
    print("func3")

async def main():
    asyncio.create_task(func1())
    await func2()
    await func3()

asyncio.run(main())

如果我把 time = 1，那么输出是：

func2

func1

func3

但是如果 time = 2，那么输出是：

func1

func2

func3

在第一个情况下，为什么 func2 在 func1 之前打印出来，尽管 func2 是晚开始的呢？

Answer 1

不管你怎么把 time 传给 func2，关键在于你是怎么启动 func1 和 func2 的：

async def main():
    asyncio.create_task(func1())
    await func2()
    ...

你先创建了一个任务，然后立刻等待 func2 的执行。接着，当 func2 进入休眠状态时，func1 就有机会开始执行，也会进入休眠。

如果 func2 发现 time == 1，它会在一秒后醒来并打印，然后 func1 也会在稍后醒来。

如果 func2 发现 time == 2，它会在两秒后才醒来，而这时 func1 已经醒来了。

你问的“为什么在第一种情况下，func2 打印在 func1 之前，尽管 func2 启动得晚？”——你认为 func2 “启动得晚”，但其实并不是。它是在创建 func1 的任务之前就被等待了。你并没有明确等待这个任务，而你的程序可能在这个任务完成之前就结束了，但因为你有 func3 在那里等待得更久，所以几乎可以保证它会完成。

你会发现，当你这样做时，顺序并没有改变：

async def main():
    await func1()
    await func2()
    ...

因为这样两个异步函数会按顺序被等待，并且在提供相同的 sleep() 时间时，会按顺序完成。

同样的，使用：

async def main():
    t = asyncio.create_task(func1())
    await t
    await func2()
    ...

顺序会如你所预期的那样，因为这个任务在启动和等待 func2() 之前被明确等待了。

或者当然，你可以直接：

async def main():
    await asyncio.create_task(func1())
    await func2()
    ...

一个好的编辑器或IDE会提醒你，如果你没有等待 create_task。比如 PyCharm 会警告：“协程 create_task 没有被等待”。

文档中提到：“重要提示：保存这个函数结果的引用，以避免任务在执行中消失。事件循环只保留对任务的弱引用。一个没有在其他地方被引用的任务可能会随时被垃圾回收，甚至在它完成之前。为了可靠的‘火并忘’的后台任务，应该把它们收集在一个集合中。”