asyncio là framework của Python cho I/O đồng thời (concurrent) dùng async/await. Nó chạy nhiều thao tác I/O một cách hợp tác trên một thread duy nhất thông qua một event loop — hiệu quả cho công việc I/O-bound có độ đồng thời cao (lời gọi mạng, web server) mà không có chi phí của thread.
import asyncio
async def fetch_data(id): # một hàm async = một coroutine
print(f"start {id}")
await asyncio.sleep(1) # await một thao tác I/O không chặn (nhường quyền điều khiển)
print(f"done {id}")
return id
asyncio.run(fetch_data(1)) # chạy một coroutine từ code đồng bộ
Một hàm async def là một coroutine; await tạm dừng nó tại một điểm I/O, cho phép event loop chạy các coroutine khác trong lúc đó — rồi tiếp tục khi thao tác được await hoàn thành.
# ❌ tuần tự — tổng thời gian ≈ 3 giây
async def slow():
await fetch_data(1) # chờ 1s
await fetch_data(2) # rồi chờ 1s
await fetch_data(3) # rồi chờ 1s
# ✅ đồng thời — tổng thời gian ≈ 1 giây (tất cả chạy cùng nhau)
async def fast():
await asyncio.gather(fetch_data(1), fetch_data(2), fetch_data(3))
asyncio.gather chạy các coroutine đồng thời — trong khi một cái await I/O, các cái khác tiến hành. Ba lần chờ 1-giây chồng lấp thành tổng cộng ~1 giây. Đây là giá trị cốt lõi: chồng lấp nhiều lần chờ I/O trên một thread.
Threading: do OS quản lý, ưu tiên (preemptive), thread thực (bị giới hạn bởi GIL với CPU)
asyncio: một thread, HỢP TÁC — coroutine nhường quyền tại các điểm `await`
→ nhẹ hơn (xử lý hàng nghìn kết nối), không chi phí thread,
nhưng một coroutine nặng CPU sẽ chặn mọi thứ (không có ưu tiên)
async def bad():
time.sleep(5) # ❌ CHẶN toàn bộ event loop (sleep đồng bộ)
result = heavy_compute() # ❌ công việc CPU đóng băng mọi coroutine
async def good():
await asyncio.sleep(5) # ✅ không chặn
# chuyển công việc CPU sang một thread/process pool
await loop.run_in_executor(None, heavy_compute)
Vì nó hợp tác và đơn-thread, bất kỳ lời gọi chặn/nặng-CPU nào sẽ đóng băng mọi coroutine. Dùng các API async có thể await, và chuyển công việc chặn/CPU sang một executor.
✓ I/O độ đồng thời cao: web server (FastAPI), web scraping, nhiều lời gọi API/DB,
websocket, ứng dụng thời gian thực — hàng nghìn kết nối đồng thời một cách hiệu quả
✗ Công việc CPU-bound — dùng multiprocessing thay thế (asyncio không giúp được)
asyncio là cách tiếp cận hiện đại cho I/O độ đồng thời cao trong Python, vận hành các framework như FastAPI và cho phép xử lý hiệu quả hàng nghìn kết nối đồng thời trên một thread — nhẹ hơn nhiều so với một-thread-mỗi-kết-nối.
Hiểu coroutine, await, thực thi đồng thời với gather, và đặc biệt là quy tắc tối thượng (đừng bao giờ chặn event loop; chuyển công việc CPU/chặn ra ngoài) là thiết yếu để viết Python async có hiệu năng.
Biết khi nào nó phù hợp (đồng thời I/O-bound) so với khi nào không (CPU-bound → multiprocessing) là then chốt để dùng nó hiệu quả.