Python 비동기 프로그래밍 완전 정복

# Python 비동기 프로그래밍 완전 정복

## 왜 비동기가 필요한가?

웹 서버, DB 쿼리, 파일 I/O처럼 **기다리는 작업**이 많을 때, 동기 코드는 한 작업이 끝날 때까지 다음을 시작하지 않습니다.

```python
# 동기 방식 — 총 3초 소요
import time

def fetch_a(): time.sleep(1); return "A"
def fetch_b(): time.sleep(1); return "B"
def fetch_c(): time.sleep(1); return "C"

results = [fetch_a(), fetch_b(), fetch_c()]  # 순차 = 3초
```

비동기 방식은 기다리는 동안 다른 작업을 실행합니다. 총 **~1초**로 줄어듭니다.

---

## asyncio 기본 문법

```python
import asyncio

async def fetch_a():
    await asyncio.sleep(1)
    return "A"

async def fetch_b():
    await asyncio.sleep(1)
    return "B"

async def main():
    a, b = await asyncio.gather(fetch_a(), fetch_b())
    print(a, b)  # A B (약 1초)

asyncio.run(main())
```

### 핵심 개념

| 키워드/함수 | 역할 |
|---|---|
| `async def` | 코루틴 함수 선언 |
| `await` | 실행 대기 (이 사이 다른 코루틴 실행 가능) |
| `asyncio.gather()` | 여러 코루틴 동시 실행 |
| `asyncio.run()` | 이벤트 루프 시작 (진입점) |
| `asyncio.create_task()` | 백그라운드 태스크 생성 |

---

## 실전 패턴: 비동기 HTTP 요청

```python
import asyncio
import aiohttp

async def fetch_url(session, url):
    async with session.get(url) as resp:
        return await resp.text()

async def main():
    urls = [
        "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1",
        "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/2",
        "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/3",
    ]
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        results = await asyncio.gather(*[fetch_url(session, u) for u in urls])
    for r in results:
        print(r[:80])

asyncio.run(main())
```

> `requests`는 동기 전용. 비동기 HTTP에는 **`aiohttp`** 또는 **`httpx`** 사용.

---

## 동기 코드와의 혼용 — run_in_executor

```python
import asyncio
import requests

async def fetch_sync_in_async(url):
    loop = asyncio.get_event_loop()
    response = await loop.run_in_executor(None, requests.get, url)
    return response.json()
```

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## 흔한 실수

```python
# ❌ await 없이 코루틴 호출 — 실행 안 됨
result = fetch_a()

# ✅ 올바름
result = await fetch_a()

# ❌ 이벤트 루프에서 time.sleep 사용 — 전체 루프 차단
async def bad():
    time.sleep(1)

# ✅ asyncio.sleep 사용
async def good():
    await asyncio.sleep(1)
```

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## asyncio vs threading vs multiprocessing

| | asyncio | threading | multiprocessing |
|---|---|---|---|
| **적합한 작업** | I/O 바운드 | I/O 바운드 | CPU 바운드 |
| **GIL 영향** | 없음 (단일 스레드) | 있음 | 없음 |
| **오버헤드** | 낮음 | 중간 | 높음 |

> 웹 크롤링, API 호출, DB 쿼리 → **asyncio**  
> 이미지 처리, ML 연산 → **multiprocessing**

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