python中的协程

Posted 小L

tags:

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中的协程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1 协程

1.1协程的概念

  协程,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。一句话说明什么是线程:协程是一种用户态的轻量级线程。(其实并没有说明白~)

  我觉得单说协程,比较抽象,如果对线程有一定了解的话,应该就比较好理解了。

  那么这么来理解协程比较容易:

  线程是系统级别的,它们是由操作系统调度;协程是程序级别的,由程序员根据需要自己调度。我们把一个线程中的一个个函数叫做子程序,那么子程序在执行过程中可以中断去执行别的子程序;别的子程序也可以中断回来继续执行之前的子程序,这就是协程。也就是说同一线程下的一段代码<1>执行着执行着就可以中断,然后跳去执行另一段代码,当再次回来执行代码块<1>的时候,接着从之前中断的地方开始执行。

  比较专业的理解是:

  协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在切回来的时候,恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此:协程能保留上一次调用时的状态(即所有局部状态的一个特定组合),每次过程重入时,就相当于进入上一次调用的状态,换种说法:进入上一次离开时所处逻辑流的位置。

1.2 协程的优缺点

协程的优点:

  (1)无需线程上下文切换的开销,协程避免了无意义的调度,由此可以提高性能(但也因此,程序员必须自己承担调度的责任,同时,协程也失去了标准线程使用多CPU的能力)

  (2)无需原子操作锁定及同步的开销

  (3)方便切换控制流,简化编程模型

  (4)高并发+高扩展性+低成本:一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。

协程的缺点:

  (1)无法利用多核资源:协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要,除非是cpu密集型应用。

  (2)进行阻塞(Blocking)操作(如IO时)会阻塞掉整个程序

2 Python中如何实现协程

2.1 yield实现协程  

  前文所述“子程序(函数)在执行过程中可以中断去执行别的子程序;别的子程序也可以中断回来继续执行之前的子程序”,那么很容易想到Python的yield,显然yield是可以实现这种切换的。

使用yield实现协程操作例子:

 #! /usr/bin/env python
 # -*- coding:utf-8 -*-

def consumer(name):
      print("要开始啃骨头了...")
      while True:
         print("33[31;1m[consumer] %s33[0m " % name)
         bone = yield
         print("[%s] 正在啃骨头 %s" % (name, bone))


def producer(obj1, obj2):
     obj1.send(None)    # 启动obj1这个生成器,第一次必须用None  <==> obj1.__next__()
     obj2.send(None)    # 启动obj2这个生成器,第一次必须用None  <==> obj2.__next__()
     n = 0
     while n < 5:
         n += 1
         print("33[32;1m[producer]33[0m 正在生产骨头 %s" % n)
         obj1.send(n)
         obj2.send(n)


if __name__ == __main__:
    con1 = consumer("消费者A")
    con2 = consumer("消费者B")
    producer(con1, con2)

 

以上是关于python中的协程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Python中的协程与asyncio原理

2020-08-20:GO语言中的协程与Python中的协程的区别?

Python 中的协程 基础概念

协程及Python中的协程

python中的协程

python中的协程