协程
协程是一种用户态的轻量级线程,又称微线程。
协程拥有自己的寄存器上下文和栈,调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在切回来的时候,恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此: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。
优点:
所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作;这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何 context switch (切换到另一个线程)。
原子操作可以是一个步骤,也可以是多个操作步骤,但是其顺序是不可以被打乱,或者切割掉只执行部分。视作整体是原子性的核心。缺点:
使用Gevent
gevent是python的一个并发框架,以微线程greenlet为核心,使用了epoll事件监听机制以及诸多其他优化而变得高效.
简单示例
gevent的sleep可以交出控制权,当我们在受限于网络或IO的函数中使用gevent,这些函数会被协作式的调度, gevent的真正能力会得到发挥。Gevent处理了所有的细节, 来保证你的网络库会在可能的时候,隐式交出greenlet上下文的执行权。
import geventdef foo(): print("running in foo") gevent.sleep(0) print("com back from bar in to foo")def bar(): print("running in bar") gevent.sleep(0) print("com back from foo in to bar")# 创建线程并行执行程序gevent.joinall([ gevent.spawn(foo), gevent.spawn(bar),])
执行结果
running in foorunning in barcom back from bar in to foocom back from foo in to bar
同步异步
import randomimport geventdef task(pid): gevent.sleep(random.randint(0, 2) * 0.001) print("Task %s done" % pid)def synchronous(): for i in range(1, 10): task(i)def asynchronous(): threads = [gevent.spawn(task, i) for i in range(10)] gevent.joinall(threads)print("Synchronous:")synchronous()print("Asynchronous:")asynchronous()
执行输出
Synchronous:Task 1 doneTask 2 doneTask 3 doneTask 4 doneTask 5 doneTask 6 doneTask 7 doneTask 8 doneTask 9 doneAsynchronous:Task 1 doneTask 4 doneTask 5 doneTask 9 doneTask 6 doneTask 0 doneTask 2 doneTask 3 doneTask 7 doneTask 8 done
以子类的方法使用协程
可以子类化Greenlet类,重载它的_run方法,类似多线程和多进程模块
import geventfrom gevent import Greenletclass Test(Greenlet): def __init__(self, message, n): Greenlet.__init__(self) self.message = message self.n = n def _run(self): print(self.message, "start") gevent.sleep(self.n) print(self.message, "end")tests = [ Test("hello", 3), Test("world", 2),]for test in tests: test.start() # 启动for test in tests: test.join() # 等待执行结束
使用monkey patch修改系统标准库(自动切换协程)
当一个greenlet遇到IO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。
由于切换是在IO操作时自动完成,所以gevent需要修改Python自带的一些标准库,这一过程在启动时通过monkey patch完成
import geventimport requestsfrom gevent import monkeymonkey.patch_socket()def task(url): r = requests.get(url) print("%s bytes received from %s" % (len(r.text), url))gevent.joinall([ gevent.spawn(task, "https://www.baidu.com/"), gevent.spawn(task, "https://www.qq.com/"), gevent.spawn(task, "https://www.jd.com/"),])
执行输出
2443 bytes received from https://www.baidu.com/108315 bytes received from https://www.jd.com/231873 bytes received from https://www.qq.com/
可以看出3个网络操作是并发执行的,而且结束顺序不同
参考链接:http://hhkbp2.github.io/gevent-tutorial/
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