python协程

1、概念

协程，又称微线程。协程是python个中另外一种实现多任务的方式，只不过比线程更小占用更小执行单元（理解为需要的资源）。 为啥说它是一个执行单元，因为它自带CPU上下文。这样只要在合适的时机， 我们可以把一个协程 切换到另一个协程。 只要这个过程中保存或恢复 CPU上下文那么程序还是可以运行的。

2、协程和现成的差异

在实现多任务时, 线程切换从系统层面远不止保存和恢复 CPU上下文这么简单。 操作系统为了程序运行的高效性每个线程都有自己缓存Cache等等数据，操作系统还会帮你做这些数据的恢复操作。 所以线程的切换非常耗性能。但是协程的切换只是单纯的操作CPU的上下文，所以一秒钟切换个上百万次系统都抗的住。

3、协程实现方法

1）、带有yield的函数不再是普通函数，而是生成器。send可以把一个函数的结果传给另外一个函数，以此实现单线程内程序之间的切换

2）、asyncio的编程模型就是一个消息循环。我们从asyncio模块中直接获取一个EventLoop的引用，然后把需要执行的协程扔到EventLoop中执行，就实现了异步IO。

4、协程改写生产者消费者模型

# 生产者
def prodecer():
    for i in range(100):
        yield i

# 消费者
def consumer(gen):
    for i in range(10):
        print(next(gen))

# 初始化生成器函数 -> 生成器
gen = prodecer()
consumer(gen)
consumer(gen)
consumer(gen)

5、python使用gevent实现协程

import gevent
def eat():
    print("eat 1")
    gevent.sleep(3)
    # time.sleep(3)
    print("eat 2")
    
def play():
    print("play 1")
    gevent.sleep(3)
    # time.sleep(3)
    print("play 2")

# 利用gevent.spawn创建协程对象g1
g1 = gevent.spawn(eat)
# 利用gevent.spawn创建协程对象g2
g2 = gevent.spawn(play)
    
# 如果不加join阻塞,默认主线程执行时,不等待直接结束.
# 阻塞,必须等待g1协程任务执行完毕之后,放行
g1.join()
# 阻塞,必须等待g2协程任务执行完毕之后,放行
g2.join()

6、gevent可以实现切换,不能识别time.sleep阻塞

from gevent import monkey
monkey.patch_all()
import time
import gevent

def eat():
    print("eat 1")
    time.sleep(3)
    print("eat 2")
    
def play():
    print("play 1")
    time.sleep(3)
    print("play 2")


# 利用gevent.spawn创建协程对象g1
g1 = gevent.spawn(eat)
# 利用gevent.spawn创建协程对象g2
g2 = gevent.spawn(play)
    
# 如果不加join阻塞,默认主线程执行时,不等待直接结束.
# 阻塞,必须等待g1协程任务执行完毕之后,放行
g1.join()
# 阻塞,必须等待g2协程任务执行完毕之后,放行
g2.join()

print("主线程执行结束 ... ")

7、协程相关方法

# (1) spawn(函数,参数1,参数2... ) 启动协程
# (2) join 阻塞,直到某个协程任务执行完毕之后,在执行下面代码
# (3) joinall 等待所有协程任务都执行完毕之后,放行
      g1.join()  g2.join() => 
      gevent.joinall( [g1,g2] ) (推荐)
# (4) value 获取协程任务中的返回值 g1.value  g2.value