python并发编程之---协程

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了python并发编程之---协程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1.什么是协程

协程:是单线程下的并发,又称微线程,纤程。

协程是一种用户态的轻量级线程,协程是由用户程序自己控制调度的。

2.需要注意的点:

需要强调的是:

#1. python的线程属于内核级别的,即由操作系统控制调度(如单线程遇到io或执行时间过长就会被迫交出cpu执行权限,切换其他线程运行)
#2. 单线程内开启协程,一旦遇到io,就会从应用程序级别(而非操作系统)控制切换,以此来提升效率(!!!非io操作的切换与效率无关)

对比操作系统控制线程的切换,用户在单线程内控制协程的切换

优点如下:

#1. 协程的切换开销更小,属于程序级别的切换,操作系统完全感知不到,因而更加轻量级
#2. 单线程内就可以实现并发的效果,最大限度地利用cpu
缺点如下:

#1. 协程的本质是单线程下,无法利用多核,可以是一个程序开启多个进程,每个进程内开启多个线程,每个线程内开启协程
#2. 协程指的是单个线程,因而一旦协程出现阻塞,将会阻塞整个线程

3.协程的特点如下:

(1)必须在只有一个单线程里实现并发

(2)修改共享数据不需加锁

(3)用户程序里自己保存多个控制流的上下文栈

(4)附加:一个协程遇到IO操作自动切换到其它协程(如何实现检测IO,yield、greenlet都无法实现,就用到了gevent模块(select机制))

 

4.Greenlet

如果我们在单个线程内有20个任务,要想实现在多个任务之间切换,使用yield生成器的方式过于麻烦(需要先得到初始化一次的生成器,然后再调用send。。。非常麻烦),而使用greenlet模块可以非常简单地实现这20个任务直接的切换

#安装
pip3 install greenlet
from greenlet import greenlet

def eat(name):
    print(%s eat 1 %name)
    g2.switch(egon)
    print(%s eat 2 %name)
    g2.switch()
def play(name):
    print(%s play 1 %name)
    g1.switch()
    print(%s play 2 %name)

g1=greenlet(eat)
g2=greenlet(play)

g1.switch(egon)#可以在第一次switch时传入参数,以后都不需要

greenlet只是提供了一种比generator更加便捷的切换方式,当切到一个任务执行时如果遇到io,那就原地阻塞,仍然是没有解决遇到IO自动切换来提升效率的问题。

单线程里的这20个任务的代码通常会既有计算操作又有阻塞操作,我们完全可以在执行任务1时遇到阻塞,就利用阻塞的时间去执行任务2。。。。如此,才能提高效率,这就用到了Gevent模

 

5.Gevent介绍

#安装
pip3 install gevent

Gevent 是一个第三方库,可以轻松通过gevent实现并发同步或异步编程,在gevent中用到的主要模式是Greenlet, 它是以C扩展模块形式接入Python的轻量级协程。 Greenlet全部运行在主程序操作系统进程的内部,但它们被协作式地调度。

#用法
g1=gevent.spawn(func,1,,2,3,x=4,y=5)创建一个协程对象g1,spawn括号内第一个参数是函数名,如eat,后面可以有多个参数,可以是位置实参或关键字实参,都是传给函数eat的

g2=gevent.spawn(func2)

g1.join() #等待g1结束

g2.join() #等待g2结束

#或者上述两步合作一步:gevent.joinall([g1,g2])

g1.value#拿到func1的返回值

 

要用gevent,需要将from gevent import monkey;monkey.patch_all()放到文件的开头

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)

g1=gevent.spawn(eat)
g2=gevent.spawn(play_phone)
gevent.joinall([g1,g2])
print()

 

以上是关于python并发编程之---协程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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