协程(微线程)是一种用户态的轻量级线程。
协程拥有自己的寄存器上下文和栈能协程调度切换,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。
线程是通过cup来调度切换。
优点:
- 无需线程上下文切换的开销
- 无需原子操作锁定及同步的开销
- 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。
缺点:
- 无法利用多核资源: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
使用yield实现协程操作
import time import queue def consumer(name): #有yield的函数是一个生成器 print("--->starting eating baozi...") while True: new_baozi = yield #遇到yield 停止执行 print("[%s] is eating baozi %s" % (name,new_baozi)) #time.sleep(1) def producer(): r = con.next() #3.0以前的带有yield的next,3.0之后需要写成__next__,作用唤醒程序从yield的位置继续执行。 r = con2.next() n = 0 while n < 5: n +=1 con.send(n) con2.send(n) print("is making baozi %s" %n ) if __name__ == '__main__': con = consumer("c1") #创建对象 con2 = consumer("c2") p = producer()
某个函数包含了yield,这意味着这个函数已经是一个Generator,它的执行会和其他普通的函数有很多不同。
封装好的协程 Greenlet
#coding:utf-8 from greenlet import greenlet import time def texta(): print (21) b.switch() #1停止texta的运行,调到textb执行,3调到这个位置继续执行。 print(22) time.sleep(2) #感受执行顺序 b.switch() def textb(): print(31) a.switch() #2停止textb的运行,调到texta刚才switch停止的位置继续执行。 print(32) a=greenlet(texta) b=greenlet(textb) a.switch() #执行texta
gevent
Gevent 可以实现并发同步或异步编程,在gevent中用到的主要模式是Greenlet, 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。
#coding:utf-8 import gevent import time def texta(): print (21) gevent.sleep(2) #遇到IO停2秒,往下执行textb,textb执行完texta到时间执行。 print(22) def textb(): print(31) gevent.sleep(1)#遇到IO停1秒,往下执行textc,textc执行完textb到时间执行。 print(32) def textc(): print(41) gevent.sleep(0) #遇到IO停0秒,这时候texta/textb没到时间还在停止,执行下一条语句 print(42) gevent.joinall([ gevent.spawn(texta), gevent.spawn(textb), gevent.spawn(textc), ])