并发之协程

Posted 2021-02-01 guyanzhi

协程 Coroutine

据说, python官方没有协程这个玩意儿 ,这是程序员自己鼓捣出来的, 更加轻量级(任务切换不是由自己的代码实现,而不是操作系统)
也叫微线程,  用这个可以让自己的程序对CPU 的占用率更高!避免被操作系统剥夺CPU的使用权.

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

那么做到协程起码得实现以下两点:

1. 可以控制多个任务之间的切换，切换之前将任务的状态保存下来，以便重新运行时，可以基于暂停的位置继续执行。

2. 作为1的补充：可以检测IO操作，在遇到io操作的情况下才发生切换

那如何去实现呢?

对于 1 . 可以使用yield  但是yield 不能识别阻塞

import time

def func1():
    while True:
        yield

def func2():
    g=func1()
    for i in range(10000000):
        i+1
        next(g)

start=time.time()
func2()
stop=time.time()
print(stop-start)

yield

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(这是个第三方模块,需要自己安装)

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(‘jerry‘) # 可以在第一次switch时传入参数，以后都不需要

greenlet

 但是以上两者都不能实现识别到阻塞,并在阻塞前切换到

别慌,肯定有办法的

import gevent, time
from gevent import monkey  # 帮助监测程序自己的阻塞


def micro_thread1():
    print("thread1 run...")
    print(time.time())
    # gevent.sleep(2)# 可以检测到自己的阻塞
    monkey.patch_all()
    print("睡眠")
    time.sleep(1)  # 你以为你用的sleep 实际上间接用的 gevent里的sleep  点patch_all()进去看
    print("thread1 run...")


def micro_thread2():
    print(time.time())
    time.sleep(3)  # 模拟IO操作耗时   在IO的时候  micro_thread1 还在运行
    print("thread2 run...")


g1 = gevent.spawn(micro_thread1)
g2 = gevent.spawn(micro_thread2)

gevent.joinall([g1, g2])  # 以后就都这样写 便不会因为单独对象join（）而出错 这里的join兼顾start（） 而单独的start是没用的

gevent 与 monkey

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))

在爬虫中的实例

 

 我们可以用threading.current_thread().getName()来查看每个g1和g2，查看的结果为DummyThread-n，即假线程