• Python学习---协程 1226


    协程【是一个单线程】,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。

    一句话说明什么是协程:协程是一种用户态的轻量级线程【程序员自己去切换线程】

    协程条件:

    必须在只有一个单线程里实现并发

    修改共享数据不需加锁

    用户程序里自己保存多个控制流的上下文栈

    一个协程遇到IO操作自动切换到其它协程

    协程原理:

    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。

    协程的好处Nginx就是协程】:

    无需线程上下文切换的开销【单线程

    无需原子操作锁定及同步的开销

    "原子操作(atomic operation)是不需要synchronized",所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作;这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何 context switch (切换到另一个线程)。原子操作可以是一个步骤,也可以是多个操作步骤,但是其顺序是不可以被打乱,或者切割掉只执行部分。视作整体是原子性的核心。

    方便切换控制流,简化编程模型

    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

    协程缺点:

    无法利用多核资源【可以通过多进程实现多核利用】: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。

    进行阻塞(Blocking)操作(如IO时)会阻塞掉整个程序

    最底层实际上使用yield实现协程操作

    import time
    import queue
    def consumer(name):
        print("--->starting eating baozi...")
        while True:
            new_baozi = yield
            print("[%s] is eating baozi %s" % (name, new_baozi))
            # time.sleep(1)
    def producer():
        r = con.__next__()
        r = con2.__next__()
        n = 0
        while n < 5:
            n += 1
            con.send(n)
            con2.send(n)
            print("33[32;1m[producer]33[0m is making baozi %s" % n)
    if __name__ == '__main__':
        con = consumer("c1")
        con2 = consumer("c2")
        p = producer()

    gevent

    安装gevent

    image

    Gevent 介绍

         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。

    import gevent
    import time
    def func1():
        print(time.ctime(), '33[31;1mA-->B...33[0m')
        gevent.sleep(2)   # 模拟IO阻塞
        print(time.ctime(), '33[31;1mA-->B...33[0m')
    def func2():
        print(time.ctime(), '33[32;1mB-->A...33[0m')
        gevent.sleep(1)      # 模拟IO阻塞
        print(time.ctime(), '33[32;1mB-->A...33[0m')
    # 一个线程自己切换,共耗时2秒,以最大的为准
    gevent.joinall([
        gevent.spawn(func1),
        gevent.spawn(func2),
    ])

    image

    Greenlet

    greenlet是一个用C实现的协程模块,相比与python自带的yield,它可以使你在任意函数之间随意切换,而不需把这个函数先声明为generator

    # -*- coding:utf-8 -*-
    from greenlet import greenlet
    def test1():
        print(12)
        gr2.switch()
        print(34)
        gr2.switch()
    def test2():
        print(56)
        gr1.switch()
        print(78)
    gr1 = greenlet(test1)
    gr2 = greenlet(test2)
    gr1.switch()

    image

    协程爬虫

    遇到IO阻塞时会自动切换任务[协程爬虫]

    from gevent import monkey;
    monkey.patch_all()   # 监听IO阻塞
    import time
    import gevent
    from  urllib.request import urlopen
    start = time.time()
    def f(url, name):
        print('GET: %s' % url)
        resp = urlopen(url)
        data = resp.read()
        with open(name+'.thml', 'wb') as f:
            f.write(data)
        print('%d bytes received from %s.' % (len(data), url))
    gevent.joinall([
        gevent.spawn(f, 'https://www.python.org/', 'python'),  # 就是这种格式传递参数
        gevent.spawn(f, 'https://www.yahoo.com/', 'yahoo'),
        gevent.spawn(f, 'https://github.com/', 'github'),
    ])
    end = time.time()
    print('gevent 耗时', str(end-start))

    image

    【更多参考】

    http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5248247.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ftl1012/p/9384297.html
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