python并发编程之协程

一,协程

        协程:是单线程下的并发,又称微线程,纤程。协程是一种用户态的轻量级线程,即协程是由用户程序自己控制调度的。

        1,python的线程属于内核级别的,即有操作系统控制调度(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,一次来提升效率(!!!非io操作的切换与效率无关)

        对此操作系统控制的协程的切换,用户在单线程内控制协程的切换

     优点:写成的切换开销小,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

                单线程内就可以实现并发的效果,最大限度利用CPU

     缺点: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线程,每个进程内开启多个线程,吗,每个线程内开启协程

                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实现并发

      2,修改共享数据不许加锁

      3,用户程序里自己保存多个控制流的上下文栈

      4,一个程序遇到IO操作自动切换到其他协程(如何实现检测IO,yield,greenlet都无法实现,就用到了gevent模块(select机制))

二,Greenelt模块 (安装模块的命令为:pip3 install greenlet  在cmd命令下安装)

     

from greenlet import greenlet
import time
def eat(name):    #定义一个带参数的(吃)函数
    print('%s eat 1'%name)
    time.sleep(10)
    g2.switch('egon')    #遇到阻塞就切换
    print('%s eat 2' %name)
    g2.switch()
def play(name):     #定义玩函数
    print('%s play 1' %name)
    g1.switch()         #
    print('%s play 2' %name)   
g1=greenlet(eat)      #实例化对象
g2=greenlet(play)     #实例化对象

g1.switch('egon')   #可以在第一次的switch下传入参数,以后都不再需要

单纯的切换(在没有io的情况下或者没有重复开辟内存空间的操作),反而会降低程序的执行速度

三,Gevent

Gevent:是一个第三方库,可轻松通过Greenlet实现同步或异步编编程

用法: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

上述两步可合一步:gevent.jionall([g1,g2])

from gevent import monkey;monkey.patch_all()
import gevent
import time
def eat(name):
    print('%s eat 1' %name)
    time.sleep(2)
    print('%s eat 2' %name)
    return 'eat'

def paly(name):
    print('%s  paly 1' %name)
    time.sleep(1)
    print('%s paly 2' %name)
    return 'paly'

start=time.time()
g1=gevent.spawn(eat,'egon')
g2=gevent.spawn(paly,'egon')
# g1.join()
# g2.join()

gevent.joinall([g1,g2])
print('',(time.time()-start))
print(g1.value)
print(g2.value)

四,Gevent之同步与异步

from gevent import spawn,joinall,monkey;monkey.patch_all()
import time
def task(pid):
    '''
    Some non-deterministtic tack
    '''
    time.sleep(0.5)
    print('Tack %s done' %pid)
def synchronous():
    for i in range(10):
        task(i)
def asynchronous():
    g_l=[spawn(task,i) for i in range(10) ]
    joinall(g_l)

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。执行流程只会在 所有greenlet执行完后才会继续向下走。
    '''

五,Gevent之应用

协程应用:爬虫

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

def get_page(url):    #定义函数
    print('GET: %s' %url)    #
    response=requests.get(url)   #请求获得的网址
    if response.status_code==200: 
        print('%d bytes received from %s' %(len(response.text),url))

start_time=time.time()    #开始时间
#要爬取的网址
gevent.joinall([
    gevent.spawn(get_page,'http://www.python.org/'),
    gevent.spawn(get_page,'https://www.yahoo.com/'),
    gevent.spawn(get_page,'https://github.com/'),
])
stop_time=time.time()     #结束时间
print('run time is %s' %(stop_time-start_time))    #爬取网址的时间

 

 

       

posted on 2017-08-31 19:43  一万年  阅读(249)  评论(0)    收藏  举报