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原标题:python并发编程之协程

浏览次数:151 时间:2019-05-13

参考资料:

1.协程的引进

对于单线程下,大家不可制止程序中冒出io操作,但假设我们能在投机的先后中(即用户程序品级,而非操作系统品级)调控单线程下的多少个任务能在叁个任务蒙受io阻塞时就切换成其余3个职分去总计,那样就确认保障了该线程能够最大限度地远在就绪态,即随时都可以被cpu施行的景色,也正是我们在用户程序品级将本人的io操作最大限度地潜伏起来,从而能够吸引操作系统,让其见到:该线程好像是一贯在妄图,io相比少,从而越多的将cpu的推行权限分配给我们的线程。

协程的实质正是在单线程下, 由用户本人决定贰个职务蒙受IO阻塞了就切换贰个职责去奉行, 以此来进步功用.

协程: 是单线程下的出现, 又称微线程, 纤程. 英文名Coroutine. 协程是1种用户态的轻量级线程, 即协程是由用户程序本身说了算调整的.

注意:

#1. 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)#2. 单线程内开启协程,一旦遇到io,就会从应用程序级别控制切换,以此来提升效率(!!!非io操作的切换与效率无关)

协程介绍

协程:是单线程下的出现,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。一句话表达如何是线程:协程是一种用户态的轻量级线程,即协程是由用户程序自个儿调节调治的。、

供给重申的是:

#1. 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)
#2. 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)

比较操作系统调控线程的切换,用户在单线程内决定协程的切换

优点如下:

#1. 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
#2. 单线程内就可以实现并发的效果,最大限度地利用cpu

缺陷如下:

#1. 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
#2. 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

总结协程特点:

  1. 必须在只有一个单线程里完结产出
  2. 修改共享数据不需加锁
  3. 用户程序里本人保留几个调节流的内外文栈
  4. 外加:3个体协会程境遇IO操作自动切换成任何协程(怎么着达成检查测试IO,yield、greenlet都不可能兑现,就用到了gevent模块(select机制))

相对来讲操作系统调节线程的切换,用户在单线程内决定协程的切换:

优点:

一.协程的切换费用越来越小, 属于程序品级的切换, 操作系统完全感知不到, 因此越发轻量级

二.单线程内就能够兑现产出的效果, 最大限度地利用cpu

缺点:

  1. 协程的真面目是单线程下, 不恐怕运用多核, 能够是三个先后开启多个经过, 各个进程内张开多少个线程, 每种进程内张开协程

  2. 协程指的是单个线程, 由此壹旦协程出现堵塞, 将会阻塞整个线程

Greenlet模块

安装 :pip3 install greenlet

图片 1图片 2

g1=gevent.spawn(func,1,,2,3,x=4,y=5)创建一个协程对象g1,spawn括号内第一个参数是函数名,如eat,后面可以有多个参数,可以是位置实参或关键字实参,都是传给函数eat的

g2=gevent.spawn(func2)

g1.join() #等待g1结束

g2.join() #等待g2结束

#或者上述两步合作一步:gevent.joinall([g1,g2])

g1.value#拿到func1的返回值

用法介绍

图片 3图片 4

import gevent
def eat(name):
    print('%s eat 1' %name)
    gevent.sleep(2)
    print('%s eat 2' %name)

def play(name):
    print('%s play 1' %name)
    gevent.sleep(1)
    print('%s play 2' %name)


g1=gevent.spawn(eat,'egon')
g2=gevent.spawn(play,name='egon')
g1.join()
g2.join()
#或者gevent.joinall([g1,g2])
print('主')

例:境遇io主动切换

上例gevent.sleep(二)模拟的是gevent能够辨其他io阻塞,而time.sleep(二)或任何的隔断,gevent是不可能一直识其余急需用上边壹行代码,打补丁,就足以辨认了

from gevent import monkey;monkey.patch_all()必须置于被打补丁者的前方,如time,socket模块此前

抑或大家简直回忆成:要用gevent,须要将from gevent import monkey;monkey.patch_python并发编程之协程。all()放到文件的起来

图片 5图片 6

from gevent import monkey;monkey.patch_all()

import gevent
import time
def eat():
    print('eat food 1')
    time.sleep(2)
    print('eat food 2')

def play():
    print('play 1')
    time.sleep(1)
    print('play 2')

g1=gevent.spawn(eat)
g2=gevent.spawn(play)
gevent.joinall([g1,g2])
print('主')

View Code

作者们可以用threading.current_thread().getName()来查看各类g一和g2,查看的结果为DummyThread-n,即假线程

图片 7

图片 8图片 9

from gevent import monkey;monkey.patch_all()
import threading
import gevent
import time
def eat():
    print(threading.current_thread().getName())
    print('eat food 1')
    time.sleep(2)
    print('eat food 2')

def play():
    print(threading.current_thread().getName())
    print('play 1')
    time.sleep(1)
    print('play 2')

g1=gevent.spawn(eat)
g2=gevent.spawn(play)
gevent.joinall([g1,g2])
print('主')

查看threading.current_thread().getName()

图片 10图片 11

from gevent import spawn,joinall,monkey;monkey.patch_all()

import time
def task(pid):
    """
    Some non-deterministic task
    """
    time.sleep(0.5)
    print('Task %s done' % pid)


def synchronous():  # 同步
    for i in range(10):
        task(i)

def asynchronous(): # 异步
    g_l=[spawn(task,i) for i in range(10)]
    joinall(g_l)
    print('DONE')

if __name__ == '__main__':
    print('Synchronous:')
    synchronous()
    print('Asynchronous:')
    asynchronous()
#  上面程序的重要部分是将task函数封装到Greenlet内部线程的gevent.spawn。
#  初始化的greenlet列表存放在数组threads中,此数组被传给gevent.joinall 函数,
#  后者阻塞当前流程,并执行所有给定的greenlet任务。执行流程只会在 所有greenlet执行完后才会继续向下走。

Gevent之一同与异步

协程特点:

  1. 必须在唯有二个单线程里落成产出

2.修改共享数据无需加锁

  1. 用户程序里自身保留多个调控流的上下文栈

  2. 外加: 2个体协会程境遇IO操作自动切换来别的协程(怎样达成检验IO,yield、greenlet都爱莫能助完毕,就用到了gevent模块)

Gevent之应用例如1

图片 12图片 13

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

def get_page(url):
    print('GET: %s' %url)
    response=requests.get(url)
    if response.status_code == 200:
        print('%d bytes received from %s' %(len(response.text),url))


start_time=time.time()
gevent.joinall([
    gevent.spawn(get_page,'https://www.python.org/'),
    gevent.spawn(get_page,'https://www.yahoo.com/'),
    gevent.spawn(get_page,'https://github.com/'),
])
stop_time=time.time()
print('run time is %s' %(stop_time-start_time))

协程应用:爬虫

二. Greenlet模块

图片 14图片 15

from greenlet import greenletdef eat:    print(name,"eating start")    g2.switch("Tom")    print(name,"eating end")    g2.switch()def play:    print(name,"playing start")    g1.switch()    print(name,"playing end")g1 = greenletg2 = greenletg1.switch("Amy")    # 可以在第一次switch时传入参数, 后面都无需再传参数

greenlet达成情形转变

独自的切换(在没有IO的景色下只怕未有再一次开拓内部存款和储蓄器空间的操作), 反而会下跌程序的推行进程

图片 16图片 17

#顺序执行import timedef f1():    res=1    for i in range(100000000):        res =idef f2():    res=1    for i in range(100000000):        res*=istart=time.timestop=time.time()print('run time is %s' %(stop-start)) #10.985628366470337#切换from greenlet import greenletimport timedef f1():    res=1    for i in range(100000000):        res =i        g2.switch()def f2():    res=1    for i in range(100000000):        res*=i        g1.switch()start=time.time()g1=greenletg2=greenletg1.switch()stop=time.time()print('run time is %s' %(stop-start)) # 52.763017892837524

频率相比较

greenlet只是提供了1种单线程内义务的切换情势, 可是当切刀八个义务时假若蒙受IO, 就能够原地阻塞, 还是是不曾消除碰到IO自动切换到进步功用的难题.

Gevent之应用比如二

通过gevent达成单线程下的socket并发

注意 :亚洲城88娱乐 ,from gevent import monkey;monkey.patch_all()一定要放权导入socket模块此前,不然gevent不可能辨别socket的隔断

图片 18图片 19

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('client %s:%s msg: %s' %(addr[0],addr[1],res))
            conn.send(res.upper())
    except Exception as e:
        print(e)
    finally:
        conn.close()

if __name__ == '__main__':
    server('127.0.0.1',8080)

server

图片 20图片 21

from socket import *

client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1',8080))


while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    if not msg:continue

    client.send(msg.encode('utf-8'))
    msg=client.recv(1024)
    print(msg.decode('utf-8'))

client

图片 22图片 23

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('utf-8'))
        msg=c.recv(1024)
        print(msg.decode('utf-8'))
        count =1
if __name__ == '__main__':
    for i in range(500):
        t=Thread(target=client,args=('127.0.0.1',8080))
        t.start()

十二线程并发五个客户端

 

三. Gevent模块

Gevent 是叁个第一方库,能够轻巧通过gevent实现产出同步或异步编制程序,在gevent中用到的基本点格局是Greenlet, 它是以C扩充模块情势接入Python的轻量级协程。 格林let全体运营在主程序操作系统进度的中间,但它们被同盟式地调治。

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关键词: Python 韦德娱乐1946 协程

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