python特有的协程

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什么是协程呢？

线程包含在进程里面，协程包含在线程里面。协程也是和进程、线程一样，可以实现多任务。协程的切换开销比线程更小，不需要保存和恢复线程的状态。最通俗易懂的说法就是，协程是就是一个可以暂停、可以挂起的函数。

说到可以暂停，可以挂起，我们肯定第一时间想起yield。其实yield生成器就能实现协程。

import time


def work1():
    while True:
        print("我是任务1")
        yield
        time.sleep(1)


def work2():
    while True:
        print("我是任务2")
        yield
        time.sleep(1)


w1 = work1()  # 取得work1函数的生成器
w2 = work2()  # 取得work2函数的生成器

while True:
    next(w1)
    next(w2)

输出：
我是任务1
我是任务2
我是任务1
我是任务2
我是任务1
我是任务2
......
......
......
......

你看，在一个进程里面，没有开线程，只有一个主进程主线程，也能实现多任务。因此说协程也能实现多任务，实现的方式是通过yield生成器来实现的。我们先唤醒第一个生成器，执行到yield，暂停。然后我们再唤醒第二个生成器，执行到yield，暂停。再唤醒第一个生成器，依次循环。（用while True来实现依次唤醒）

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如果你觉得yield太难了，不知道怎么用。那么，你可以用greenlet模块中的greenlet类来实现协程。这个类是对yield的封装，相对而言比较简单。

import time

import greenlet

def work1():
    while True:
        print("我是任务1")
        g2.switch()  # 转换到任务2
        time.sleep(1)

def work2():
    while True:
        print("我是任务2")
        g1.switch()  # 转换到任务1
        time.sleep(1)

g1 = greenlet.greenlet(run=work1)
g2 = greenlet.greenlet(run=work2)
g1.switch()  # 转换到任务1，其实就是开始执行任务1的意思

输出：
我是任务1
我是任务2
我是任务1
我是任务2
我是任务1
我是任务2
......
......

greenlet类虽然能实现协程，但是每个任务都要用switch()方法转换到另一个任务。如果很多很多任务，每个任务都要带这么一段代码，是不是很烦。还要考虑切换顺序什么的。所以，greenlet又被封装到gevent模块的spawn类里。

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gevent的原理是当一个greenlet遇到IO(指的是input output 输入输出，比如网络、文件操作等)操作时，比如访问网络，就自动切换到其他的greenlet，等到IO操作完成，再在适当的时候切换回来继续执行。由于IO操作非常耗时，经常使程序处于等待状态，有了gevent为我们自动切换协程，就保证总有greenlet在运行，而不是等待IO。这个切换原理是和线程、进程的切换原理是一样的。

import gevent
import time
from gevent import monkey  # 这个类一定要这样子导入才能识别！

monkey.patch_all()  # 如果不打这个补丁的话，系统是识别不了原生python代码的time.sleep的
                                 # 所以就不能按在适当的时候切换任务

def work1(n):
    i = 0
    while True:
        print("我是任务1")
        time.sleep(1)
        i += 1
        if i>n:
            break

def work2(n):
    i = 0
    while True:
        print("我是任务2")
        time.sleep(2)
        i += 1
        if i>n:
            break

g1 = gevent.spawn(work1,4)  # 开启g1协程，且阻塞主线程，直到g1协成任务执行完毕，再解主线程的阻塞
g2 = gevent.spawn(work2,4)
g1.join()
g2.join()
print("我会在哪里？")

输出：
我是任务1
我是任务2
我是任务1
我是任务2
我是任务1
我是任务1
我是任务2
我是任务1
我是任务2
我是任务2
我会在哪里？

注意点：

1.用gevent创建协程时，如果没有导入monkey模块，打补丁的话，是不能识别原生的python代码的休眠time.sleep的。

2.monkey模块的导入，一定要from gevent import monkey

3.join方法既可以启动协程，又可以阻塞主线程，等到该协程完成任务后再解阻塞。