Как устроен event loop в asyncio?

Корутина — результат вызова async def-функции. Сам вызов ничего не выполняет:

async def fetch(): ...
coro = fetch()        # корутина создана, код не выполнялся
await coro            # выполнится сейчас, последовательно
task = asyncio.create_task(fetch())   # запланирована, пойдёт конкурентно

Цикл событий держит очередь готовых задач и регистрирует ожидания в селекторе ОС. Один оборот:

1. выполнить по очереди готовые колбэки и шаги задач;
2. каждая задача работает до await на чём-то незавершённом — тогда она приостанавливается, а её Future регистрируется на событие;
3. спросить у ОС, какие сокеты готовы (с таймаутом до ближайшего таймера), и пометить соответствующие задачи готовыми.

Что значит await. Если ожидаемое уже готово — выполнение продолжается сразу, без переключения. Если нет — корутина отдаёт управление циклу. Поэтому await на функции без настоящего ожидания внутри не даёт конкурентности.

Следствия однопоточности:

• между двумя await код выполняется атомарно относительно других задач — гонок за данные меньше, чем в потоках;
• любой долгий синхронный участок (вычисление, time.sleep, блокирующий драйвер БД) останавливает все задачи;
• масштабирование по ядрам — несколько процессов, каждый со своим циклом.

Ссылку на Task нужно хранить: цикл держит задачи слабыми ссылками, и «выстрелил и забыл» create_task(...) без сохранения может быть собран сборщиком мусора посреди работы.

import asyncio

async def worker(name, delay):
    await asyncio.sleep(delay)      # отдаёт управление циклу
    return name

async def main():
    t1 = asyncio.create_task(worker("a", 1))
    t2 = asyncio.create_task(worker("b", 1))
    print(await t1, await t2)        # около 1 секунды, а не 2

asyncio.run(main())