async-python-patterns

用途：该技能面向需要编写高性能非阻塞 Python 程序的场景，提供 asyncio 与并发编程模式的专家指导。适用构建异步 Web API（FastAPI、aiohttp、Sanic）、并发 I/O（数据库、文件、网络）、并发爬虫、实时应用（WebSocket 服务、聊天系统）、同时处理多个独立任务、优化 I/O 密集工作负载，以及实现异步后台任务与任务队列。\n\n主要能力：涵盖基础 async/await 与 asyncio.run() 入口；用 asyncio.gather() 并发执行多个独立操作；用 asyncio.create_task() 创建后台任务并支持 task.cancel() 取消；通过 return_exceptions=True 处理部分失败；用 asyncio.wait_for() 设置超时；异步上下文管理器管理数据库连接、HTTP 会话、文件 I/O 与锁；异步迭代器与生成器实现惰性流式处理；基于 Queue 的生产者-消费者流水线；用 Semaphore 做速率限制与资源控制；用 Lock 等同步原语保护共享状态。\n\n性能建议包括：使用连接池（如 aiohttp TCPConnector 限制连接数）、避免阻塞事件循环（CPU 密集任务用 loop.run_in_executor()，同步文件用 aiofiles，同步 HTTP 用 aiohttp/httpx）、分批处理控制内存。\n\n常见陷阱：忘记 await、在协程中用 time.sleep() 阻塞事件循环、未处理 CancelledError、在同步函数中使用 await。测试可用 pytest-asyncio，通过 @pytest.mark.asyncio 标记异步测试。\n\n限制：资料未提供具体版本兼容范围、安装步骤、收费与价格信息，暂未提供。