协程技术 - JavaShuo

基础概念

1.定义：纤程，微线程。是为非抢占式多任务产生子程序的计算机组件。协程容许不一样入口点在不一样位置暂停或开始，简单来讲，协程就是能够暂停执行的函数。python

2.协程原理：记录一个函数的上下文栈帧，协程调度切换时会将记录的上下文保存，在切换回来时进行调取，恢复原有的执行内容，以便从上一次执行位置继续执行。并发

3.协程优缺点异步

优势：socket

协程完成多任务占用计算资源不多
因为协程的多任务切换在应用层完成，所以切换开销少
协程为单线程程序，无需进行共享资源同步互斥处理

缺点：协程的本质是一个单线程，没法利用计算机多核资源async

标准库协程的实现

python3.5之后，使用标准库asyncio和async/await 语法来编写并发代码。asyncio库经过对异步IO行为的支持完成python的协程。虽然官方说asyncio是将来的开发方向，可是因为其生态不够丰富，大量的客户端不支持awaitable须要本身去封装，因此在使用上存在缺陷。更多时候只能使用已有的异步库（asyncio等），功能有限。tcp

第三方协程模

1.greenlet模块ide

安装： sudo pip3 install greenlet函数

函数spa

greenlet.greenlet(func)线程

功能：建立协程对象
参数：协程函数

g.switch()

功能：选择要执行的协程函数

 1 from greenlet import greenlet  2 
 3 def test1():  4   print("执行ｔｅｓｔ1")  5  gr2.switch()  6   print("结束ｔｅｓｔ１")  7  gr2.switch()  8 
 9 def test2(): 10   print("执行ｔｅｓｔ２") 11  gr1.switch() 12   print("结束test2") 13 
14 #　将函数变成协程
15 gr1 = greenlet(test1) 16 gr2 = greenlet(test2) 17 gr1.switch()  #　选择执行协程１

协程运行形态示例

2.gevent模块

安装：sudo pip3 install gevent

函数

gevent.spawn(func,argv)

功能: 生成协程对象
参数：
- func 协程函数
- argv 给协程函数传参（不定参）

返回值：协程对象

gevent.joinall(list,[timeout])

功能: 阻塞等待协程执行完毕
参数：
- list 协程对象列表
- timeout 超时时间

gevent.sleep(sec)

功能: gevent睡眠阻塞
参数：睡眠时间

gevent协程只有在遇到gevent指定的阻塞行为时才会自动在协程之间进行跳转

如gevent.joinall(),gevent.sleep()带来的阻塞

 1 import gevent  2 
 3 
 4 #　协程函数
 5 def foo(a,b):  6   print("Running foo ...",a,b)  7   gevent.sleep(2)  8   print("Foo again")  9 
10 def bar(): 11   print("Running bar ...") 12   gevent.sleep(3) 13   print("bar again") 14 
15 f = gevent.spawn(foo,1,2) 16 b = gevent.spawn(bar) 17 
18 gevent.joinall([f,b]) #　阻塞等待[]中的协成结束

gevent 协程示例

 1 """
 2 扩展代码  3 """
 4 
 5 import gevent  6 from gevent import monkey  7 monkey.patch_all()  #　在导入ｓｏｃｋｅｔ前执行
 8 from socket import *
 9 
10 # 处理客户端请求
11 def handle(c): 12   while True: 13     data = c.recv(1024) 14     if not data: 15       break
16     print(data.decode()) 17     c.send(b'OK') 18  c.close() 19 
20 # 建立TCP套接字
21 s = socket() 22 s.bind(('0.0.0.0',8888)) 23 s.listen(5) 24 while True: 25   c,addr = s.accept() 26   print("Connect from",addr) 27   # handle(c) # 循环方案
28   gevent.spawn(handle,c)  # 协程方案
29 
30 s.close()

基于协程的tcp并发

monkey脚本

做用：在gevent协程中，协程只有遇到gevent指定类型的阻塞才能跳转到其余协程，所以，咱们但愿将普通的IO阻塞行为转换为能够触发gevent协程跳转的阻塞，以提升执行效率。

转换方法：gevent 提供了一个脚本程序monkey,能够修改底层解释IO阻塞的行为，将不少普通阻塞转换为gevent阻塞。

使用方法：

1.导入monkey

　　from gevent import monkey

2.运行相应的脚本，例如转换socket中全部阻塞

　　monkey.patch_socket()

3. 若是将全部可转换的IO阻塞所有转换则运行all

　　monkey.patch_all()

注意：脚本运行函数须要在对应模块导入前执行