深入理解Python异步迭代器（小白也能掌握的async for与异步生成器实战指南）

如何定义一个异步迭代器？

要创建一个异步迭代器，你需要定义一个类，并实现两个特殊方法：

• __aiter__(self)：返回迭代器自身（必须是可等待对象）
• __anext__(self)：返回下一个值，当没有更多项时抛出 StopAsyncIteration

下面是一个简单的例子：

import asyncioclass AsyncCounter:    def __init__(self, max_count):        self.max_count = max_count        self.current = 0    def __aiter__(self):        return self    async def __anext__(self):        if self.current < self.max_count:            await asyncio.sleep(0.1)  # 模拟异步操作            value = self.current            self.current += 1            return value        else:            raise StopAsyncIteration# 使用 async for 遍历async def main():    async for num in AsyncCounter(3):        print(f"当前数字: {num}")# 运行asyncio.run(main())

运行结果会依次打印 0、1、2，每次间隔约 0.1 秒。这就是 async for循环 的基本用法。

更简单的方式：异步生成器

从 Python 3.6 开始，你可以使用 async def + yield 创建异步生成器，它自动具备异步迭代器的功能，代码更简洁：

import asyncioasync def async_range(n):    for i in range(n):        await asyncio.sleep(0.1)  # 模拟 I/O 操作        yield iasync def main():    async for x in async_range(3):        print(f"异步生成器输出: {x}")asyncio.run(main())

这段代码功能与前面的类实现完全相同，但代码量大大减少。这是实践中最常用的写法。

为什么需要异步迭代器？

在处理大量 I/O 操作（如网络请求、数据库查询、文件读写）时，同步迭代会阻塞整个程序。而使用Python异步编程中的异步迭代器，可以在等待 I/O 完成的同时让出控制权，让事件循环处理其他任务，极大提升程序效率。

例如，从多个 URL 并发获取数据：

import asyncioimport aiohttpasync def fetch_url(session, url):    async with session.get(url) as response:        return await response.text()async def fetch_all(urls):    async with aiohttp.ClientSession() as session:        for url in urls:            content = await fetch_url(session, url)            yield len(content)  # 返回网页长度async def main():    urls = [        'https://httpbin.org/delay/1',        'https://httpbin.org/delay/1',        'https://httpbin.org/delay/1'    ]    async for length in fetch_all(urls):        print(f"页面长度: {length} 字符")asyncio.run(main())

虽然这个例子仍是顺序请求（因为用了 for 循环），但你可以进一步优化为并发请求。关键在于：异步生成器让你能以“流式”方式处理异步结果，非常适合大数据或实时场景。

常见误区与注意事项

• 不能在普通 for 循环中使用异步迭代器，必须用 async for
• async for 只能在 async def 定义的协程函数中使用
• 不要忘记在 __anext__ 中使用 await，否则就失去了“异步”的意义
• 结束时必须抛出 StopAsyncIteration，而不是 StopIteration

总结

通过本文，你已经掌握了 Python异步迭代器 的核心概念、两种实现方式（类 vs 异步生成器）、以及典型应用场景。记住：async for循环 是遍历异步数据流的标准方式，而异步生成器则是最简洁高效的实现手段。掌握这些，你就迈入了高级 Python异步编程 的大门！

动手试试吧！修改上面的代码，加入错误处理或并发逻辑，加深理解。