python 标准库 Futures

I could either watch it pappen,or be part of it！

孤独是困苦的；但可不要变得庸俗；因为这样，你就会发现到处都是一片沙漠。

—叔本华《要么庸俗，要么孤独》

这是模块asyncio的一部分。

源代码: Lib/asyncio/futures.py, Lib/asyncio/base_futures.py

Future 对象用来链接 底层回调式代码 和高层异步/等待式代码。

Future 函数

asyncio.isfuture(obj)

如果 obj 为下面任意对象，返回 True：一个 asyncio.Future 类的实例，一个 asyncio.Task 类的实例，带有 _asyncio_future_blocking 属性的类似 Future 的对象。3.5 新版功能.
asyncio.ensure_future(obj, **, loop=None*)

返回：obj 参数会是保持原样，如果 obj 是 Future、 Task 或类似 Future 的对象( isfuture() 用于测试。)封装了 obj 的 Task 对象，如果 obj 是一个协程 (使用 iscoroutine() 进行检测)；在此情况下该协程将通过 ensure_future() 加入执行计划。等待 obj 的 Task 对象，如果 obj 是一个可等待对象( inspect.isawaitable() 用于测试)如果 obj 不是上述对象会引发一个 TypeError 异常。重要查看 create_task() 函数，它是创建新任务的首选途径。在 3.5.1 版更改: 这个函数接受任意 awaitable 对象。
asyncio.wrap_future(future, **, loop=None*)

将一个 concurrent.futures.Future 对象封装到 asyncio.Future 对象中。

Future 对象

class asyncio.Future(**, loop=None*)

一个 Future 代表一个异步运算的最终结果。线程不安全。

Future 是一个 awaitable 对象。协程可以等待 Future 对象直到它们有结果或异常集合或被取消。

通常 Future 用于支持底层回调式代码(例如在协议实现中使用asyncio transports) 与高层异步/等待式代码交互。

经验告诉我们永远不要面向用户的接口暴露 Future 对象，同时建议使用 loop.create_future() 来创建 Future 对象。这种方法可以让 Future 对象使用其它的事件循环实现，它可以注入自己的优化实现。

在 3.7 版更改: 加入对 contextvars 模块的支持。
- result()
  
  返回 Future 的结果。如果 Future 状态为完成，并由 set_result() 方法设置一个结果，则返回这个结果。如果 Future 状态为完成，并由 set_exception() 方法设置一个异常，那么这个方法会引发异常。如果 Future 已取消，方法会引发一个 CancelledError 异常。如果 Future 的结果还不可用，此方法会引发一个 InvalidStateError 异常。
- set_result(result)
  
  将 Future 标记为完成并设置结果。如果 Future 已经完成则抛出一个 InvalidStateError 错误。
- set_exception(exception)
  
  将 Future 标记为完成并设置一个异常。如果 Future 已经完成则抛出一个 InvalidStateError 错误。
- done()
  
  如果 Future 为已完成则返回 True 。如果 Future 为取消或调用 set_result() 设置了结果或调用 set_exception() 设置了异常，那么它就是完成。
- cancelled()
  
  如果 Future 已取消则返回 True这个方法通常在设置结果或异常前用来检查 Future 是否已取消。
  1
  2
  if not fut.cancelled():
  fut.set_result(42)
  - add_done_callback(callback, **, context=None*)
    
    添加一个在 Future 完成时运行的回调函数。
    
    调用 callback 时，Future 对象是它的唯一参数。
    
    调用这个方法时 Future 已经完成 , 回调函数已被 loop.call_soon() 调度。
    
    可选键值类的参数 context 允许 callback 运行在一个指定的自定义 contextvars.Context 对象中。如果没有提供 context ，则使用当前上下文。
    
    可以用 functools.partial() 给回调函数传递参数，例如:
    1
    2
    3
    # Call 'print("Future:", fut)' when "fut" is done.
    fut.add_done_callback(
    functools.partial(print, "Future:"))

*在 3.7 版更改:* 加入键值类形参 *context*。请参阅 [**PEP 567**](https://www.python.org/dev/peps/pep-0567) 查看更多细节。

remove_done_callback(callback)

从回调列表中移除 callback 。返回被移除的回调函数的数量，通常为1，除非一个回调函数被添加多次。
cancel()

取消 Future 并调度回调函数。如果 Future 已经完成或取消，返回 False 。否则将 Future 状态改为取消并在调度回调函数后返回 True 。
exception()

返回 Future 已设置的异常。只有 Future 在完成时才返回异常（或者 None ，如果没有设置异常）。如果 Future 已取消，方法会引发一个 CancelledError 异常。如果 Future 还没完成，这个方法会引发一个 InvalidStateError 异常。

get_loop()

返回 Future 对象已绑定的事件循环。3.7 新版功能.

这个例子创建一个 Future 对象，创建和调度一个异步任务去设置 Future 结果，然后等待其结果:

async def set_after(fut, delay, value):
    # Sleep for *delay* seconds.
    await asyncio.sleep(delay)

    # Set *value* as a result of *fut* Future.
    fut.set_result(value)

async def main():
    # Get the current event loop.
    loop = asyncio.get_running_loop()

    # Create a new Future object.
    fut = loop.create_future()

    # Run "set_after()" coroutine in a parallel Task.
    # We are using the low-level "loop.create_task()" API here because
    # we already have a reference to the event loop at hand.
    # Otherwise we could have just used "asyncio.create_task()".
    loop.create_task(
        set_after(fut, 1, '... world'))

    print('hello ...')

    # Wait until *fut* has a result (1 second) and print it.
    print(await fut)

asyncio.run(main())

注意:

该 Future 对象是为了模仿 concurrent.futures.Future 类。主要差异包含：

与 asyncio 的 Future 不同，concurrent.futures.Future 实例不是可等待对象。
asyncio.Future.result() 和 asyncio.Future.exception() 不接受 timeout 参数。
Future 没有完成时 asyncio.Future.result() 和 asyncio.Future.exception() 抛出一个 InvalidStateError 异常。
使用 asyncio.Future.add_done_callback() 注册的回调函数不会立即调用，而是被 loop.call_soon() 调度。
asyncio Future 不能兼容 concurrent.futures.wait() 和 concurrent.futures.as_completed() 函数。