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Python async with 的嵌套性能分析

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2026-02-24 14:14:02

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来源于php中文网

原创

async with 嵌套不会拉长 await 链但增加调度开销,每层隐式调用 aenter 和 aexit 各一次;嵌套事务等场景常见,异常传播可靠但依赖 aexit 返回值,高频使用需防延迟上升与资源泄漏。

python async with 的嵌套性能分析

async with 嵌套会不会导致 await 链过长

不会自动拉长 await 链,但嵌套本身会增加事件循环调度开销。每个 async with 语句背后都隐式调用 __aenter____aexit__,它们都是协程函数,必须被 await。嵌套两层,就至少多两次调度点。

常见错误现象:RuntimeWarning: coroutine 'AsyncContextManager.__aenter__' was never awaited —— 实际是忘了在 async with 外层加 async def,或误写成同步函数里调用。

  • 使用场景:数据库连接池嵌套事务(如外层 async with db.transaction(),内层 async with db.cursor())很常见,但不是所有上下文管理器都支持嵌套
  • 参数差异:不涉及参数传递,但嵌套深度会影响 __aexit__ 的异常传播顺序——内层先退出,外层后退出
  • 性能影响:单次嵌套几乎可忽略;但在高频循环中(如每秒处理千级请求),叠加 IO 等待,可观测到平均延迟上升 5%–10%

多个 async with 能否写在同一行

语法上允许,但行为上仍是串行执行,不是并发。Python 不支持类似 async with a, b: 的并行进入(不像 with open(), open(): 那样可并行初始化)。

常见错误现象:以为写成 async with cm1(), cm2(): 就能并发获取资源,结果发现 cm2().__aenter__ 总是等 cm1().__aenter__ 完了才开始。

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  • 正确做法:显式用 asyncio.gather() 并发触发入口,再分别 async with —— 但要注意上下文管理器是否线程/协程安全
  • 示例:
    async def setup_both():
        enter1, enter2 = await asyncio.gather(cm1().__aenter__(), cm2().__aenter__())
        try:
            ...
        finally:
            await cm1().__aexit__(*sys.exc_info())
            await cm2().__aexit__(*sys.exc_info())
  • 兼容性注意:某些老版本异步库(如早期 aiomysql)的 __aenter__ 不是真正异步的,表面并发实为假象

async with 嵌套时异常传播是否可靠

可靠,但依赖 __aexit__ 的返回值逻辑。如果内层 __aexit__ 返回 True(表示已处理异常),外层就收不到该异常;否则异常会继续向上抛。

常见错误现象:嵌套事务中内层吞掉异常(比如日志后 return True),导致外层事务没回滚,数据不一致。

  • 使用场景:HTTP 客户端 + 数据库事务嵌套时,网络超时异常若被中间层静默吞掉,DB 事务可能意外提交
  • 检查方法:打印各层 __aexit__ 的返回值,或用 try/except 在外层捕获验证传播路径
  • 性能影响:无直接开销,但异常处理逻辑复杂时,__aexit__ 执行时间变长,拖慢整个退出流程

asyncio.run() 里嵌套 async with 有无隐藏风险

有。最常被忽略的是事件循环生命周期问题:每次 asyncio.run() 启动新循环,而某些异步上下文管理器(如 aiohttp.ClientSession)内部缓存了循环引用或连接池,重复创建+销毁会引发资源泄漏或 RuntimeError: Event loop is closed

常见错误现象:RuntimeError: Cannot run the event loop while another loop is running —— 多出现在测试中反复调用 asyncio.run() + 嵌套 async with ClientSession()

  • 正确做法:把 asyncio.run() 拿到最外层,所有 async with 都在其内部完成;或复用 session(用 async with 包裹整个测试函数生命周期)
  • 示例反模式:
    def test_something():
        asyncio.run(inner_coro())  # ❌
    async def inner_coro():
        async with aiohttp.ClientSession() as s: ...
  • 容易被忽略的点:即使没报错,频繁启停循环也会让连接池无法复用,TCP 连接数飙升

事情说清了就结束

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