async/await 与生成器协程区别解析

async/await 与生成器协程（如 yield）的本质区别主要体现在以下几个方面：

1. 设计目标与语义

• async/await
  是专为异步编程设计的语法糖，明确标识协程的异步行为。async def 定义的函数是原生协程（Native Coroutine），其类型为 coroutine，与生成器彻底解耦。语义上更清晰，强调非阻塞 I/O 和事件循环协作。

• 生成器协程
  基于生成器（Generator）的 yield 或 yield from 实现协程，本质上是生成器的扩展。其类型为 generator，最初设计用于惰性迭代，后被改造为协程。语义上存在歧义（既是迭代器又是协程）。

2. 底层机制

• async/await
  通过 await 挂起协程时，直接与事件循环交互，无需生成器的栈帧管理。底层由 types.coroutine 或 async def 直接生成协程对象，运行时效率更高，且能避免生成器的冗余状态保存。

• 生成器协程
  依赖生成器的暂停/恢复机制，每次 yield 会保存当前栈帧状态，并通过 send() 或 throw() 传递值/异常。需要装饰器（如 @asyncio.coroutine）标记为协程，本质仍是生成器包装。

3. 功能与兼容性

• async/await

  • 支持 async with（异步上下文管理器）、async for（异步迭代器）。
  • 禁止混用 yield，语法检查更严格。
  • 与 Future 和 Task 无缝集成，直接通过 await 等待其他协程或异步对象。

• 生成器协程

  • 无法使用 async with 或 async for。
  • 允许在协程中混用 yield（但可能导致逻辑混乱）。
  • 需通过 yield from 委托子生成器，依赖显式的事件循环调度。

4. 错误处理

• async/await
  异常直接通过协程调用链传播，与同步代码的 try/except 行为一致。await 会自动捕获被等待对象的异常。

• 生成器协程
  异常需通过 generator.throw() 手动注入到生成器内部，错误处理逻辑更复杂，容易遗漏栈追踪信息。

5. 性能与未来兼容性

• async/await
  运行时优化更好（如 PEP 492 引入的协程快速路径），且是 Python 异步生态的未来方向。生成器协程已在 Python 3.10 被标记为弃用（@asyncio.coroutine）。

• 生成器协程
  存在历史包袱，性能略低（需维护生成器状态），且逐渐被官方废弃。

总结表

本质区别

async/await 是语言层面对协程的一等公民支持，解耦了协程与生成器，提供了更高效、更符合直觉的异步编程模型；而生成器协程是通过复用生成器机制实现的临时方案，存在语义混杂和性能局限。