协程
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。
他是一个能够在线程中实现并发效果的概念(但他是不存在的，虚拟的，是程序员意淫的)
需要强调的是：
- python的线程属于内核级别的，即由操作系统控制调度（如单线程遇到io或执行时间过长就会被迫交出cpu执行权限，切换其他线程运行）
- 单线程内开启协程，一旦遇到io，就会从应用程序级别（而非操作系统）控制切换，以此来提升效率（！！！非io操作的切换与效率无关）
一、协程的优缺点
优点：
- 协程的切换开销更小，属于程序级别的切换，操作系统完全感知不到，因而更加轻量级
- 单线程内就可以实现并发的效果，最大限度地利用cpu
缺点：
- 协程的本质是单线程下，无法利用多核，可以是一个程序开启多个进程，每个进程内开启多个线程，每个线程内开启协程
- 协程指的是单个线程，因而一旦协程出现阻塞，将会阻塞整个线程
举例
情况一、单纯的切换反而会降低运行效率
import time
def consumer(res):
'''任务1：接收数据，处理数据'''
pass
def producer():
'''任务2：生成数据'''
res = []
for i in range(10000000):
res.append(i)
return res
start = time.time()
# 串行执行
res = producer()
consumer(res) # 协程consumer(producer()) 会降低执行效率
stop = time.time()
print(stop-start)
1.3185927867889404
import time
def consumer():
'''任务1：接收数据，处理数据'''
while True:
x = yield
def producer():
'''任务2：生产数据'''
g = consumer()
next(g)
for i in range(10000000):
g.send(i)
start = time.time()
# 基于yield保存状态，实现两个任务直接来回切换，即并发的效果
# ps：如果每个任务中都加上打印，那么明显的看到两个任务的打印是你一次我一次，即并发执行的
producer()
stop = time.time()
print(stop-start)
1.1409246921539307
二、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。
import gevent
from gevent import monkey;monkey.patch_all() #打了一个补丁,可以实现捕获非gevent的io.
import time
def eat(name):
print(f"{name} 开始吃")
time.sleep(2)
# 起初gevent是感知不到time.sleep的，但是会感知到gevent.sleep,为了让它感知到，所以打了补丁
print(f"{name} 吃完了")
def play(name):
print(f"{name} 开始玩")
time.sleep(2)
print(f"{name} 玩完了")
g1 = gevent.spawn(eat,'鸭屁屁')
g2 = gevent.spawn(play,'隔壁老王')
g1.join() # 让它在这个地方被执行
g2.join()
--------------------------------------------------------------------------
鸭屁屁 开始吃
隔壁老王 开始玩
鸭屁屁 吃完了
隔壁老王 玩完了
上面的这个例子充分证明了，只有协程遇见自己能识别的io操作的时候才切换，如果它不认识的io，它是不会切换的，例如在没有打补丁之前的time.sleep()一样，切换不了，它就是一个串行。
三、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。
'''服务端'''
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(f"client{addr[0]:{addr[1]} msg:{res}}")
conn.send(res.upper())
except Exception as e:
print(e)
finally:
conn.close()
if __name__ == '__main__':
server('127.0.0.1',8080)
'''客户端'''
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('utf8'))
msg = c.recv(1024)
print(msg.decode('utf8'))
count += 1
if __name__ == '__main__':
for i in range(500):
t = Thread(target=client,args=('127.0.0.1',8080))
t.start()
四、协程的特点
- 协程本质是一个线程
- 能够在多个任务之间切换来节省一些IO时间
- 协程中任务之间切换也是消耗时间的，但是开销要远远小于进程，线程
- 协程是由
greenlet的switch()进行切换，进程、线程是靠cpu切换的 - 协程更适用于网络方面，高IO的情况下，他能规避一些任务中的IO操作