在 Python 中，为什么 ws.send_text("1") 必须等待 load_dataset("beans") 加载完毕后才执行？

本文探讨 Python 异步编程中 await 关键字的执行顺序，特别是结合 FastAPI 和 WebSocket 的场景。 一个常见的误解是，await 之后的代码会立即执行，而实际情况并非总是如此。

以下代码示例演示了这个问题：

from fastapi import FastAPI, WebSocket
from datasets import load_dataset

app = FastAPI()

@app.websocket("/")
async def h(ws: WebSocket):
    await ws.accept()
    await ws.send_text("1")
    dataset = load_dataset("beans")  # 阻塞操作
    await ws.send_text("2")

直觉上，我们期望 "1" 先发送，然后加载数据集，最后发送 "2"。但实际上，"1" 的发送会阻塞，直到 load_dataset("beans") 完成。这是因为 load_dataset("beans") 是一个同步（阻塞）函数，它会阻止异步函数的后续执行。

为了更清晰地观察执行顺序，我们修改代码，加入时间戳：

from datetime import datetime
from datasets import load_dataset
from fastapi import FastAPI, WebSocket
from fastapi.responses import HTMLResponse

app = FastAPI()

# ... (HTML 代码保持不变) ...

@app.websocket("/ws")
async def h(ws: WebSocket):
    await ws.accept()
    await ws.send_text(f"1: {datetime.now()}")
    dataset = load_dataset("beans")
    print(f"time: {datetime.now()} => dataset: {dataset}")
    await ws.send_text(f"2: {datetime.now()}")
    while True:
        data = await ws.receive_text()
        await ws.send_text(f"Message text was: {data}, datetime: {datetime.now()}")

运行修改后的代码，你会发现 "1" 确实先发送到客户端，浏览器接收到了 websocket 信息。这证明 ws.send_text("1") 先执行。然而，load_dataset("beans") 的阻塞特性导致了 "2" 的发送延迟。

await 关键字只等待异步操作完成。如果 await 后面跟着的是同步函数，那么这个同步函数的执行会阻塞整个异步函数，直到同步函数执行完毕。 因此，在异步函数中，应尽量避免使用阻塞操作，或者使用异步替代方案来提高效率和响应速度。 在上述例子中，如果 load_dataset 有异步版本，则应优先使用。

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