python 協程

協程是單線程下的並發，又稱微線程，纖程。英文名Coroutine。協程是一種用戶態的輕量級線程，即協程是由用戶程序自己控制調度的。而python的線程屬於內核級別的，即由操作系統控制調度（如單線程遇到io或執行時間過長就會被迫交出cpu執行權限，切換其他線程運行），在單線程內開啟協程，一旦遇到io，就會從應用程序級別（而非操作系統）控制切換，以此來提升效率，這是非io操作的切換所以與效率無關。因而協程的本質就是在單線程下，由用戶自己控制一個任務遇到io阻塞了就切換另外一個任務去執行，以此來提升效

協程特點

• 必須在只有一個單線程裏實現並發
• 修改共享數據不需加鎖
• 用戶程序裏自己保存多個控制流的上下文棧
• 附加：一個協程遇到IO操作自動切換到其它協程（如何實現檢測IO，yield、greenlet都無法實現，就用到了gevent模塊（select機制））

協程與線程

ps:與操作系統控制線程的切換相比，用戶在單線程內控制協程的切換有如下特點

• 協程的切換開銷更小，屬於程序級別的切換，操作系統完全感知不到，因而更加輕量級
• 單線程內就可以實現並發的效果，最大限度地利用cpu
• 協程的本質是單線程下，無法利用多核，可以是一個程序開啟多個進程，每個進程內開啟多個線程，每個線程內開啟協程
• 協程指的是單個線程，因而一旦協程出現阻塞，將會阻塞整個線程

Gevent 模塊

Gevent 是一個第三方庫，可以輕松通過gevent實現並發同步或異步編程，在gevent中用到的主要模式是Greenlet, 它是以C擴展模塊形式接入Python的輕量級協程。 Greenlet全部運行在主程序操作系統進程的內部，但它們被協作式地調度。

*遇到IO阻塞時會自動切換任務
import gevent
def eat(name):
    print(‘%s eat 1‘ %name)
    #模擬的是gevent可以識別的io阻塞
    gevent.sleep(2)
    print(‘%s eat 2‘ %name)

def play(name):
    print(‘%s play 1‘ %name)
    gevent.sleep(1)
    print(‘%s play 2‘ %name)


gA=gevent.spawn(eat,‘egon‘)
gB=gevent.spawn(play,name=‘
 
egon‘)
gA.join()
gB.join()
#或者gevent.joinall([gA,gB])
print(‘ending...‘)



time.sleep(2)或其他的阻塞gevent是不能直接識別的,需要用下面一行代碼打補丁
from gevent import monkey;monkey.patch_all()必須放到被打補丁者的前面

from gevent import monkey;monkey.patch_all()
import gevent
import time

def eat():
    print(‘eat food 1‘)
    time.sleep(2)
    print(‘eat food 2‘)

def play():
    print(‘play 1‘)
    time.sleep(1)
    print(‘play 2‘)

gA=gevent.spawn(eat)
gB=gevent.spawn(play_phone)
gevent.joinall([gA,gB])
print(‘ending...‘)

Gevent之同步與異步

*程序的重要部分是將task函數封裝到Greenlet內部線程的gevent.spawn。 初始化的greenlet列表存放在數組threads中，此數組被傳給gevent.joinall 函數，後者阻塞當前流程，並執行所有給定的greenlet。而執行流程只會在 所有greenlet執行完後才會繼續向下走

from gevent import spawn,joinall,monkey;monkey.patch_all()
import time

def task(pid):
    """
    Some non-deterministic task
    """
    time.sleep(0.5)
    print(‘Task %s done‘ % pid)


def synchronous():
    for i in range(10):
        task(i)

def asynchronous():
    g_l=[spawn(task,i) for i in range(10)]
    joinall(g_l)

if __name__ == ‘__main__‘:
    print(‘Synchronous:‘)
    synchronous()

    print(‘Asynchronous:‘)
    asynchronous()

from gevent import monkey;monkey.patch_all()
import gevent
import requests
import time

def get_page(url):
    print(‘GET: %s‘ %url)
    response=requests.get(url)
    if response.status_code == 200:
        print(‘%d bytes received from %s‘ %(len(response.text),url))


start_time=time.time()
gevent.joinall([
    gevent.spawn(get_page,‘https://www.python.org/‘),
    gevent.spawn(get_page,‘https://www.yahoo.com/‘),
    gevent.spawn(get_page,‘https://github.com/‘),
])
stop_time=time.time()
print(‘run time is %s‘ %(stop_time-start_time))

python-->協程