协程,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。
协程看上去也是子程序,但执行过程中,在子程序内部可中断,然后转而执行别的子程序,在适当的时候再返回来接着执行。注意,在一个子程序中中断,去执行其他子程序,不是函数调用,有点类似CPU的中断。
协程的本质就是一个线程,优势是:没有切换的消耗;没有锁的概念
- 协程极高的执行效率。因为子程序切换不是线程切换,而是由程序自身控制,因此,没有线程切换的开销,和多线程比,线程数量越多,协程的性能优势就越明显。
- 不需要多线程的锁机制,因为只有一个线程,也不存在同时写变量冲突,在协程中控制共享资源不加锁,只需要判断状态就好了,所以执行效率比多线程高很多。
因为协程是一个线程执行,那怎么利用多核CPU呢?最简单的方法是多进程+协程,既充分利用多核,又充分发挥协程的高效率,可获得极高的性能。
例子:
# ------回顾斐波那契数列-----# def fab(max): a,b = 0,1 while a<max: yield a a,b = b,a+b for i in fab(20): print(i) #------协程------- import time import queue def consumer(name): print('---->resdy to eat baozi...') while True: new_baozi = yield print('[%s] is eating baozi %s'%(name,new_baozi)) def producer(): r = con.__next__() r = con2.__next__() n=0 while 1: time.sleep(1) print('producer is making baozi %s and %s'%(n,n-1)) con.send(n) con2.send(n+1) n+=2 if __name__=='__main__': con = consumer('c1') con2 = consumer('c2') producer()
注意到consumer函数是一个generator(生成器),把一个consumer传入produce后:
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首先调用con.next()启动生成器;
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然后,一旦生产了东西,通过con.send(n)切换到consumer执行;
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consumer通过yield拿到消息,处理,又通过yield把结果传回;
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produce拿到consumer处理的结果,继续生产下一条消息;
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produce决定不生产了,通过con.close()关闭consumer,整个过程结束。
整个流程无锁,由一个线程执行,produce和consumer协作完成任务,所以称为“协程”,而非线程的抢占式多任务。