asyncio 面试题

基础

【基础】协程、线程、进程有什么区别？

参考答案：进程有独立的内存空间，切换和通信开销大，能利用多核；线程共享进程内存，由操作系统抢占式调度，在 CPython 中受 GIL 限制不能并行执行 Python 代码；协程是用户态的、协作式调度的执行单元，在 await 处主动让出控制权，切换开销极小，单线程即可同时处理大量 IO 等待。

【基础】asyncio 适合什么场景？不适合什么场景？

参考答案：适合 IO 密集、并发连接多的场景：调用大模型 API、HTTP 请求、数据库查询、WebSocket / SSE 长连接。不适合 CPU 密集计算（单线程，无法加速），这类任务用多进程或交给 C 扩展库。

【基础】调用 `async def` 函数但没有 `await` 会怎样？

参考答案：只会创建协程对象，函数体不会执行，Python 会给出 “coroutine was never awaited” 警告。这一点和 JS 不同——JS 的 async 函数调用后立即开始执行。

【基础】为什么在协程里不能使用 `time.sleep` 或 `requests`？

参考答案：事件循环是单线程的，阻塞调用会让整个线程停住，所有其他协程都无法运行，服务的并发能力退化为 1。应该用 asyncio.sleep、httpx.AsyncClient 等异步库；只能用同步库时用 asyncio.to_thread 放到线程池执行。

进阶

【进阶】`asyncio.gather` 和 `TaskGroup` 有什么区别？

参考答案：gather 在某个任务抛异常时立即把异常抛给调用方，但其余任务继续运行；加 return_exceptions=True 则把异常作为结果返回。TaskGroup（3.11+）是结构化并发：一个任务失败时取消组内其他任务，等它们全部结束后，以 ExceptionGroup 抛出所有异常，不会留下“孤儿任务”。

【进阶】怎么限制并发数？

参考答案：用 asyncio.Semaphore(n)，在每个任务的实际调用外层 async with sem:；或者用固定数量的 worker 从 asyncio.Queue 取任务。注意多个请求要共享同一个 Semaphore；多进程 / 多实例时需要 Redis 等全局限流。

【进阶】asyncio 的取消机制是怎样的？

参考答案：task.cancel() 请求取消，任务在下一个 await 点收到 CancelledError。任务可以捕获它做清理（关闭连接、记录状态），但应该重新抛出，否则取消失效。asyncio.timeout / wait_for 超时也是通过取消内部任务实现的。CancelledError 继承自 BaseException，所以 except Exception 不会误吞它。

场景题

【场景题】需要对 1 万条文本调用大模型生成摘要，服务商限制每分钟 600 次请求，怎么设计？

参考答案：用 Semaphore 或 worker 池限制并发，再加速率控制（令牌桶，每秒约 10 次）；每次调用设超时；对 429、超时、5xx 做带抖动的指数退避重试，429 响应如果带 Retry-After 就按它等待；单条失败记录下来，最后汇总重跑；记录进度（已完成的 ID）以便中断后续跑；结果写入数据库而不是全放内存。规模更大时用消息队列分发给多个 worker。

【场景题】FastAPI 接口里调用了一个同步的 SDK，发现服务在压测时吞吐很低，为什么？怎么改？

参考答案：在 async def 路由里直接调用同步 SDK，阻塞了事件循环，所有请求排队。改法：换成 SDK 的异步版本；或者 await asyncio.to_thread(sdk.call, ...)；或者把路由定义为普通 def，FastAPI 会把它放到线程池执行。然后重新压测确认。

【场景题】一个异步任务在服务关闭时总是卡住，可能是什么原因？

参考答案：任务里捕获了 CancelledError 却没有重新抛出（或者用了裸 except:），导致取消无效；或者任务在执行不响应取消的阻塞调用（同步 IO、to_thread 中的线程无法被强制停止）；或者有后台任务没有被追踪和取消。修复：正确传播取消、给阻塞调用设超时、在应用的生命周期关闭阶段统一取消并等待后台任务。

4.4 KiB Raw Blame History Unescape Escape