Асинхронність — базово

Предметна область тут інша, ніж у лекції, — навмисно. У практиці ми «завантажували звіти», тут працюємо з чергою листів для розсилки: на кожен лист поштовий сервіс відповідає із затримкою, і затримки різні.

Мережу не використовуємо взагалі. Кожне звернення до сервісу імітуємо через asyncio.sleep — для механіки циклу подій різниці немає жодної, а завдання не залежить від інтернету й не турбує чужі сервери.

Усе роби в окремому файлі rozsylka.py або в новому зошиті — практику не редагуй, вона знадобиться для звірки.

Якщо працюєш у зошиті. asyncio.run() там впаде з RuntimeError — пиши await прямо в клітинці. Якщо працюєш у файлі .py — навпаки, await на верхньому рівні не можна, загортай усе в async def головна() і запускай через asyncio.run(головна()). Обидва способи розібрані в практиці.

рівень 1Рівень 1 — База

Зміряй секундоміром різницю між послідовним очікуванням і asyncio.gather.

1. Напиши корутину надіслати(адреса, затримка): чекає затримка секунд і повертає рядок f"{адреса}: доставлено".
2. Зроби список із п'яти адрес із затримками 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5.
3. Надішли їх послідовно — циклом із await усередині — і заміряй час через time.perf_counter().
4. Надішли ті самі п'ять через asyncio.gather і заміряй час знову.
5. Надрукуй обидва числа й відношення одного до одного.

Зроблено, якщо:

• проходить assert 1.5 <= час_послідовно < 2.0 — тобто послідовний варіант справді дав суму затримок;
• проходить assert 0.5 <= час_разом < 0.9 — тобто gather дав найдовшу затримку, а не суму;
• проходить assert результати == [f"{а}: доставлено" for а in адреси] — порядок у списку від gather збігається з порядком аргументів, а не з порядком доставки;
• у коді є коментар, який пояснює, чому ці два числа відрізняються саме так.

рівень 2Рівень 2 — Плюс

Додай помилки й перепиши все на сучасний спосіб.

1. Перепиши запуск із gather на async with asyncio.TaskGroup(). Результати бери з обʼєктів задач через .result() після виходу з блоку.
2. Додай шосту адресу "поштова-скринька-переповнена" із затримкою 0.1, яка кидає ConnectionError("скринька переповнена").
3. Зроби так, щоб кожна успішна задача перед return дописувала свою адресу в список доставлені.
4. Злови ExceptionGroup через except* і надрукуй: скільки задач упало, скільки встигло дійти до кінця й скільки часу протривала група.
5. Зроби другий варіант того самого — через asyncio.gather(..., return_exceptions=True) — і надрукуй, чим два списки відрізняються.

Зроблено, якщо:

• проходить assert len(спіймані) == 1 and isinstance(спіймані[0], ConnectionError);
• проходить assert доставлені == [] — здорові задачі скасували, а не дочекались;
• проходить assert час_групи < 0.4 — група вийшла одразу після падіння, а не через 0,5 секунди;
• для варіанта з return_exceptions=True проходить assert len(вдалі) == 5 — тобто тут, навпаки, нікого не скасували й пʼять листів дійшли;
• одним реченням у коментарі сформульовано, коли яка з двох поведінок доречніша.

рівень 3Рівень 3 — Виклик

Знайди межу застосовності числами, а не словами.

1. Побудуй табличку «кількість задач → загальний час» для 1, 2, 4, 8, 16, 32, 128 і 512 задач, кожна із затримкою 0.1 секунди. Для кожного рядка порахуй накладні витрати: вимір − 0.1.
2. Зроби другу таку саму табличку, де замість await asyncio.sleep(0.1) кожна задача виконує обчислення приблизно на ті самі 0,1 секунди (наприклад, суму квадратів у циклі — підбери межу під свою машину).
3. Постав дослід із time.sleep(0.1) замість asyncio.sleep(0.1) для 8 задач і заміряй час.
4. Зміряй, скільки триває варіант із time.sleep, загорнутий у asyncio.to_thread.
5. Напиши висновок на пʼять речень: за яких умов асинхронність варта ускладнення коду, а за яких ні. Спирайся на свої числа, а не на числа з лекції.

Зроблено, якщо:

• у першій табличці час для 512 задач менший за 0,5 секунди, а накладні витрати виміряні, а не переписані звідкись;
• у другій табличці видно, що час росте лінійно з кількістю задач, і в коментарі пояснено, чому gather тут не допоміг;
• проходить assert час_з_time_sleep > 5 * час_з_asyncio_sleep для восьми задач;
• проходить assert час_через_to_thread < час_з_time_sleep / 2;
• у висновку названо конкретне число задач, після якого виграш стає помітним на твоїй машині, і сказано, звідки це число взялось.

Підказки

• Рівень 1. Якщо gather дав ту саму суму, що й послідовний варіант, — швидше за все, ти передав у нього вже готові результати, а не корутини. Перевір: усередині дужок gather мають стояти виклики надіслати(...) без await.
• Рівень 2. except* — це окремий синтаксис, не описка. Він приймає групу винятків і віддає меншу групу; сам виняток лежить у пачка.exceptions. Гілок except* може спрацювати кілька, якщо в групі різні типи помилок.
• Рівень 2. Щоб побачити скасування на власні очі, а не повірити на слово, зроби здорові задачі довшими за поламану. Якщо вони коротші, вони встигнуть завершитись самі, і скасовувати буде нікого.
• Рівень 3. Для 512 задач вивід «почав/готово» перетвориться на стіну тексту — прибери print із самої корутини й друкуй тільки підсумок по кожному рядку таблиці.
• Рівень 3. Якщо накладні витрати вийшли підозріло великими, перевір, чи не вимірюєш ти заразом і створення корутин. Секундомір має вмикатись безпосередньо перед await asyncio.gather(...).
• Загальна. Різні затримки зручніше задавати списком і збирати корутини циклом у звичайний список, а потім розпаковувати: await asyncio.gather(*список).