协程

参考链接：  https://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/8324673.html

协程：是单线程下的并发，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，即协程是由用户程序自己控制调度的。

协程是什么？

def 协程1():
pass
def 协程2():
pass
def 协程3():
pass
def 协程n():
pass

while 1:
协程1()
协程2()
协程3()
协程n()
协程就是一个个函数，然后死循环调用，
以上就是协程的基本思想。没什么神秘的~
需要配合异步IO使用，避免阻塞~

 

Greenlet模块

开启一个协程

from greenlet import greenlet


def eat(name):
    print('%s 吃 1' % name)
    g2.switch('Mark')
    print('%s 吃 2' % name)
    g2.switch('Mark')


# 当执行程序是碰到switch就切换
def play(name):
    print('%s play 1' % name)
    g1.switch()
    print('%s play 2' % name)


# 将函数注册到协程中
g1 = greenlet(eat)

g2 = greenlet(play)

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

单纯的切换 和 普通的对比

（在没有io的情况下或者没有重复开辟内存空间的操作），反而会降低程序的执行速度

普通

import time


def f1():
    res = 1
    for i in range(100000000):
        res = res + i


def f2():
    res = 1
    for i in range(100000000):
        res = res * i


start = time.time()

f1()
f2()

stop = time.time()

print('跑起来的时间是 : %s' % (stop - start))

跑起来的世界是 : 29.81570553779602

单纯的切换

from greenlet import greenlet
import time


def f1():
    res = 1
    for i in range(100000000):
        res = res + i
        g2.switch()


def f2():
    res = 1
    for i in range(100000000):
        res = res * i
        g1.switch()



start = time.time()

# 将函数注册到协程中
g1 = greenlet(f1)
g2 = greenlet(f2)

# 启动协程切换
g1.switch()

stop = time.time()


print('跑起来的时间是 : %s' % (stop - start))

跑起来的时间是 : 92.59229588508606

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模块。

Gevent模块

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。

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

现象:

下例gevent.sleep(2   )模拟的是gevent可以识别的io阻塞

import gevent

def eat(name):
    print('%s eat 1' % name)

    # 当我碰到sleep  io阻塞的时候我就跳到play中执行，我不会傻等
    gevent.sleep(2)

    print('%s eat 2' % name)


def play(name):
    print('%s play 1' % name)

    # 如果两个协程都有sleep的话 我就优先执行 io阻塞时间短的
    gevent.sleep(1)

    print('%s play 2' % name)


# 在协程中注册一个函数
g1 = gevent.spawn(eat, 'Mark')

g2 = gevent.spawn(play, name='Riven')

# 等待g1 g2 的结束
gevent.joinall([g1,g2])

# 等待g1 g2 的结束 也可以这样写
# g1.join()
# g2.join()

print('主')

注意:

而time.sleep(2)或其他的阻塞,gevent是不能直接识别的需要用下面一行代码,打补丁,就可以识别了

from gevent import monkey;monkey.patch_all()

必须放到被打补丁者的前面，如time，socket模块之前

或者我们干脆记忆成：要用gevent，需要将

from gevent import monkey;monkey.patch_all()

放到文件的开头

# 要用gevent，需要将from gevent import monkey;monkey.patch_all()放到文件的开头
# 这样就可以使用time.sleep()
from gevent import monkey;monkey.patch_all()

import gevent
import time

def eat(name):
    print('%s eat 1' % name)

    # 当我碰到sleep  io阻塞的时候我就跳到play中执行，我不会傻等
    time.sleep(2)

    print('%s eat 2' % name)


def play(name):
    print('%s play 1' % name)

    # 如果两个协程都有sleep的话 我就优先执行 io阻塞时间短的
    time.sleep(1)

    print('%s play 2' % name)


# 在协程中注册一个函数
g1 = gevent.spawn(eat, 'Mark')

g2 = gevent.spawn(play, name='Riven')

# 等待g1 g2 的结束
gevent.joinall([g1, g2])

# 等待g1 g2 的结束 也可以这样写
# g1.join()
# g2.join()

print('主')

我们可以用

threading.current_thread().getName()   :  查看线程的名字.

来查看每个g1和g2，查看的结果为DummyThread-n，即假线程

# 要用gevent，需要将from gevent import monkey;monkey.patch_all()放到文件的开头
# 这样就可以使用time.sleep()
from gevent import monkey;

monkey.patch_all()

import threading
import gevent
import time


def eat(name):
    # 查看协程 名称
    print(threading.current_thread().getName())
    print('%s eat 1' % name)

    # 当我碰到sleep  io阻塞的时候我就跳到play中执行，我不会傻等
    time.sleep(2)

    print('%s eat 2' % name)


def play(name):
    # 查看协程 名称
    print(threading.current_thread().getName())
    print('%s play 1' % name)

    # 如果两个协程都有sleep的话 我就优先执行 io阻塞时间短的
    time.sleep(1)

    print('%s play 2' % name)


# 在协程中注册一个函数
g1 = gevent.spawn(eat, 'Mark')

g2 = gevent.spawn(play, name='Riven')

# 等待g1 g2 的结束
gevent.joinall([g1, g2])

# 等待g1 g2 的结束 也可以这样写
# g1.join()
# g2.join()

print('主')

Gevent之同步与异步

from gevent import spawn,joinall,monkey;monkey.patch_all()

import time
def task(pid):
    """
    Some non-deterministic task
    """
    time.sleep(0.5)
    print('Task %s done' % pid)


def synchronous():  # 同步
    for i in range(10):
        task(i)

def asynchronous(): # 异步
    g_l=[spawn(task,i) for i in range(10)]
    joinall(g_l)
    print('DONE')
    
if __name__ == '__main__':
    print('Synchronous:')
    synchronous()
    print('Asynchronous:')
    asynchronous()
#  上面程序的重要部分是将task函数封装到Greenlet内部线程的gevent.spawn。
#  初始化的greenlet列表存放在数组threads中，此数组被传给gevent.joinall 函数，
#  后者阻塞当前流程，并执行所有给定的greenlet任务。执行流程只会在 所有greenlet执行完后才会继续向下走。

Gevent之应用举例一

通过gevent实现单线程下的socket并发

注意 ：from gevent import monkey;monkey.patch_all()

一定要放到导入socket模块之前，否则gevent无法识别socket的阻塞

from gevent import monkey;monkey.patch_all()
from socket import *
import gevent

#如果不想用money.patch_all()打补丁,可以用gevent自带的socket
# from gevent import socket
# s=socket.socket()

def server(server_ip,port):
    s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
    s.bind((server_ip,port))
    s.listen(5)
    while True:
        conn,addr=s.accept()
        gevent.spawn(talk,conn,addr)

def talk(conn,addr):
    try:
        while True:
            res=conn.recv(1024)
            print('client %s:%s msg: %s' %(addr[0],addr[1],res))
            conn.send(res.upper())
    except Exception as e:
        print(e)
    finally:
        conn.close()

if __name__ == '__main__':
    server('127.0.0.1',8080)

from socket import *

client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1',8080))


while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    if not msg:continue

    client.send(msg.encode('utf-8'))
    msg=client.recv(1024)
    print(msg.decode('utf-8'))

from threading import Thread
from socket import *
import threading

def client(server_ip,port):
    c=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) #套接字对象一定要加到函数内，即局部名称空间内，放在函数外则被所有线程共享，则大家公用一个套接字对象，那么客户端端口永远一样了
    c.connect((server_ip,port))

    count=0
    while True:
        c.send(('%s say hello %s' %(threading.current_thread().getName(),count)).encode('utf-8'))
        msg=c.recv(1024)
        print(msg.decode('utf-8'))
        count+=1
if __name__ == '__main__':
    for i in range(500):
        t=Thread(target=client,args=('127.0.0.1',8080))
        t.start()