并发编程之协程

Posted 2020-10-16 小杜要加油

　　对于单线程下，我们不可避免程序中出现io操作，但如果我们能在自己的程序中（即用户程序级别，而非操作系统级别）控制单线程下的多个任务能在一个任务遇到io阻塞时就切换到另外一个任务去计算，这样就保证了该线程能够最大限度地处于就绪态，即随时都可以被cpu执行的状态，相当于我们在用户程序级别将自己的io操作最大限度地隐藏起来，从而可以迷惑操作系统，让其看到：该线程好像是一直在计算，io比较少，从而更多的将cpu的执行权限分配给我们的线程。

    协程的本质就是在单线程下，由用户自己控制一个任务遇到io阻塞了就切换另外一个任务去执行，以此来提升效率。为了实现它，我们需要找寻一种可以同时满足以下条件的解决方案：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；可以检测io操作，在遇到io操作的情况下才发生切换。

一、协程介绍

1、定义

　　协程是单线程下的并发，又称微线程。协程是一种用户态的轻量级的线程，即协程是由用户程序自己控制调度的。强调如下：（1）python的线程属于内核级别的，即由操作系统控制调度，如果遇到io或者执行时间过长，操作系统就会强迫要求交出cpu的执行权限，执行其他线程；（2）单线程内开启协程，一旦遇到io就会从应用程序的级别进行切换，从而提升效率。注意：一定是遇到IO才切

2、优点

　　优点如下：

　　（1）协程的切换的开销较小，属于程序级别的切换，操作系统无感知，因而更加的轻量级；（2）实现单线程内的并发，最大限度的利用cpu。

3、缺点

　　缺点如下：

　　（1）协程的本质是在单线程下，无法利用多核；（2）协程指的是单个线程，一旦协程遇到阻塞，则会阻塞整个线程。

二、greenlet模块

　　greenlet模块提供一种在多种任务之间来回切换的功能，这种切换手段非常便捷。如下例：