python学习日志0228 协程

1.协程：又称微线程，纤程，可根据程序自身需要自己进行调度。

（1）在一个线程中会有很多函数（子程序），在子程序执行过程中可以中断去执行别的子程序，而别的子程序也可以中断回来继续执行之前的子程序，这个过程就称为协程。 同一线程内一段代码在执行过程中会中断然后跳转执行别的代码，接着在之前中断的地方继续开始执行

（2）进程>线程>协程  协程为系统最小运行单位 

2.协程的优点：

（1）无需线程上下文切换的开销，协程避免了无意义的调度，由此可以提高性能（但也因此，程序员必须自己承担调度的责任，同时，协程也失去了标准线程使用多CPU的能力）

（2）无需原子操作锁定及同步的开销

（3）方便切换控制流，简化编程模型

（4）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。

3.协程的缺点：

（1）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

（2）进行阻塞（Blocking）操作（如IO时）会阻塞掉整个程序

 4.协程的实现（三种方式）

方式1 

def consumer(name):
    print('开始吃包子...')
    while True:
        print('\033[31;1m[consumer]%s需要包子\033[0m'%name)
        bone = yield   #接收send发送的数据
        print('\033[31;1m[%s]吃了%s个包子\033[0m'%(name,bone))
def producer(obj1):
    obj1.send(None)   #必须先发送None
    for i in range(3):
        print('\033[32;1m[producer]\033[0m正在做%s个包子'%i)
        obj1.send(i)


if __name__ == '__main__':
    con1 = consumer('消费者A')  #创建消费者对象
    producer(con1)

方式2  greenlet模块实现协程 

import greenlet
def A():
    print('a.....')
    g2.switch()  #切换至B
    print('a....2')
    g2.switch()
def B():
    print('b.....')
    g1.switch()  #切换至A
    g3.switch()
    print('b....2')

def C():
    print("c......")
    g2.switch()
g1 = greenlet.greenlet(A) #创建一个线程
g2 = greenlet.greenlet(B)
g3 = greenlet.greenlet(C)
g1.switch()

 方式3  gevent模块实现协程

原理：gevent会主动识别程序内部的IO操作，当子程序遇到IO后，切换到别的子程序。如果所有的子程序都进入IO 

import gevent
from gevent.event import Event
evt = Event()
def setter():
    print('A: Hey wait for me, I have to do something')
    gevent.sleep(3)
    print("Ok, I'm done")
    evt.set()
def waiter():
    print("I'll wait for you")
    evt.wait()  # blocking
    print("It's about time")

def main():
    gevent.joinall([
        gevent.spawn(setter),
        gevent.spawn(waiter),
        gevent.spawn(waiter),
    ])
if __name__ == '__main__': main()

5.事件驱动编程：一种编程规则 

服务器处理模型的程序时，有以下几种模型：

（1）每收到一个请求，创建一个新的进程，来处理该请求；

优缺点：实现简单，但开销较大，导致服务器性能较差

（2）每收到一个请求，创建一个新的线程，来处理该请求；

优缺点：多线程在同一进程中运行，可能产生死锁问题 

（3）每收到一个请求，放入一个事件列表，让主进程通过非阻塞I/O方式来处理请求（大多数网络服务器采用的方式）

优缺点：代码逻辑复杂，占用内存空间小，数据安全。