面试题：Python错误报告原则在异步编程中的应用与调整

Question

在Python的异步编程场景下（如使用asyncio库），由于其执行逻辑与同步编程不同，Python原有的决定报告哪些错误的原则需要做哪些针对性的调整？请详细分析，并给出一个因异步特性导致错误报告需要特殊处理的代码示例，同时说明如何处理。

Answer 1

异步编程中错误报告原则的调整分析

1. 异常传播方式：
   • 在同步编程中，异常会立即在发生的位置传播，调用栈清晰，易于定位问题。例如函数func1调用func2，func2抛出异常，异常会直接沿着调用栈向上传播到func1调用func2的位置。
   • 而异步编程中，async函数返回的是一个coroutine对象，当coroutine内部抛出异常时，并不会立即传播。只有当coroutine被await时，异常才会传播到await的位置。这就需要开发者清楚await的位置与异常实际发生位置的关系，避免异常处理不及时或处理位置不当。
2. 并发任务中的异常处理：
   • 在同步编程中，多个任务顺序执行，一个任务出错会停止后续任务执行。而异步编程使用asyncio.gather等方法并发执行多个coroutine时，如果其中一个coroutine抛出异常，默认情况下其他coroutine会继续执行。这就要求开发者手动处理每个coroutine的异常，否则异常可能被忽略。

代码示例及处理方法

import asyncio


async def async_task():
    # 模拟一个可能出错的异步任务
    raise ValueError("这是一个异步任务中的错误")


async def main():
    tasks = [async_task()]
    try:
        await asyncio.gather(*tasks)
    except ValueError as e:
        print(f"捕获到异常: {e}")


if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

在上述代码中：

1. 异常产生：async_task函数中抛出了一个ValueError异常。
2. 异常处理：在main函数中，使用asyncio.gather并发执行async_task。通过try - except块捕获async_task中抛出的异常。如果没有这个try - except块，async_task中的异常会导致程序终止，但不会被捕获处理，可能让开发者难以发现问题。这样通过在await asyncio.gather的位置捕获异常，就实现了对异步任务中异常的合理处理。