# Python中的协程可以取代线程吗?
在现代编程中,处理并发和异步任务的方式有很多,其中线程和协程是较为常见的选择。本文将探讨Python中的协程是否可以取代线程,并通过代码示例、序列图和状态图来分析各自的优势和适用场景。
## 线程与协程的基本概念
### 线程
线程是操作系统的基本调度单位,可以被认为是一个轻量级的进程。在多线程程序中,可以并发执行多个任务,以提高应用的响应性。例如            
                
         
            
            
            
            协程引入协程概念gevent用法gevent例子1gevent例子2gevent例子3gevent例子4同步异步协程下的socket并发 协程引入本节的主题是基于单线程来实现并发,即只用一个主线程(很明显可利用的cpu只有一个)情况下实现并发,为此我们需要先回顾下并发的本质:切换+保存状态cpu正在运行一个任务,会在两种情况下切走去执行其他的任务(切换由操作系统强制控制),一种情况是该任务发生了            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            一、进程和线程:对操作系统来说,线程是最小的执行单元(消耗CPU),进程是最小的资源管理单元(消耗内存)。线程之间的协作存在痛点,耗费性能:1.同步锁。2.线程阻塞状态和可运行状态之间的切换。3.线程上下文的切换。二、协程,英文Coroutines,是一种比线程更加轻量级的存在。正如一个进程可以拥有多个线程一样,一个线程也可以拥有多个协程。协程不是进程也不是线程,而是一个特殊的函数,这个函数可以在            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            进程:一个运行的程序就是一个进程,没有运行的代码叫程序。进程是系统分配资源的最小单位,数据不共享,开销大线程:调度执行的最小单位,不能独立存在 依赖于进程,数据可以共享,但是要保证同一时刻只能有一个线程在执行。协程:是一种用户态的轻量级线程,协程的调度完全由用户控制。协程的优缺点:优点:
  上下文切换消耗小
  方便切换控制流,简化编程模型
  高并发,高扩展性,低成本
  
缺点:
	无法利用            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            协程?  当然我早就听说了协程这个东西,可能你也听过。但是我和之前学C#学delegate时一样,一开始没有很好的理解这个东西,文章看了一些,还是Get不到它正确的应用场景,而一直不愿意去用。其实很多时候就是要去放开了试才能真的理解这些技巧的意义,其瓶颈不过就是一层纸,这次终于把这层纸捅破罢了。  协程(Coroutine)不同于线程(Thread),他目标解决的不是线程阻塞一类的问题。以我个人的            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            1.前言2.多线程多线程开发线程安全线程锁死锁线程池以上是我们上一期学习的内容,这一期我们从下面开始3.多进程进程的三大模式进程的常见功能进程锁进程池4.协程多进程:首先我们创建进程需要依赖multiprocessiong模块,如果要用这个模块需要了解进程的三大模式 进程的三大模式:forkfork会拷贝主进程的所有资源然后会交给新的进程,并且支持文件对象和线程锁的传输(快)linux系            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            进程、线程、协程的概念  进程和线程是操作系统中两个很重要的概念,对于一般的程序,可能有若干个进程,每一个进程有若干个同时执行的线程。进程是资源管理的最小单位,线程是程序执行的最小单位(线程可共享同一进程里的所有资源,进程之间则是独立的),线程和进程的操作是由程序触发系统接口,最后的执行者是系统;协程的操作则是程序员。线程(threading)  线程,有时被称为轻量级进程(Lightweight            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            一、协程概念  协程:是单线程下的并发,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。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。 大概就是这个样子  协程的运行需要在一个 EventLoop 中进行,由它来控制异步任务的注册、执行、取消等。其大致原理是:把传入的所有异步对象(准确的说是可等待对象,如 Coroutine,Task             
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            一、Python进程  IO密集型----多线程  计算密集型----多进程  1、单进程  from multiprocessing import Process
def foo(i):
    print('你好哈',i)
if __name__ == '__main__':   #if __name__ == '__main__':只可做测试调用,不能用于生产,windows不支持,linu            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            一、什么是协程  协程又叫微线程,是一个在单一线程下实现并发效果的一个概念,一句话解释来说就是:协程是一种用户态的轻量级线程,它可以由用户自定程序来控制和调度。  这其中需要注意的有两点:    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. 单线程内开启了协程后,一旦遇到io,就会从应用程序级            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            协程        协程,又称微线程,纤程,英文名Coroutine。协程的作用,是在执行函数A时,可以随时中断,去执行函数B,然后中断继续执行函数A(可以自由切换)。但这一过程并不是函数调用(没有调用语句),这一整个过程看似像多线程,然而协程只有一个线程执行。 通常在Python中我们进行并发编程一般都是使用多线程或            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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              并发与并行:并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生;而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在单核CPU下的多线程其实都只是并发,不是并行。   进程是系统资源分配的最小单位,进程的出现是为了更好的利用CPU资源使到并发成为可能。进程由操作系统调度。  线程的出现是为了降低上下文切换的消耗,提高系统的并发性,并突破一个进程只能干一样事的缺陷,使到进程内并发成为可能。线程共享进程            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            进程、线程和协程进程的定义:进程,是计算机中已运行程序的实体。程序本身只是指令、数据及其组织形式的描述,进程才是程序的真正运行实例。线程的定义:操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。进程和线程的关系:一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。CPU的最小调度单元是线程不是进程,所以单进程多线程也可以利            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            目录1 什么是并发编程?2 进程与多进程3 线程与多线程4 协程与多协程5 总结 1 什么是并发编程?并发编程是实现多任务协同处理,改善系统性能的方式。Python中实现并发编程主要依靠进程(Process):进程是计算机中的程序关于某数据集合的一次运行实例,是操作系统进行资源分配的最小单位线程(Thread):线程被包含在进程之中,是操作系统进行程序调度执行的最小单位协程(Coroutine)            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            concurrent.futures异步执行进程线程池的模块,一个抽象类,定义submit,map,shutdown方法from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor,ThreadPoolExecutor
import time,os,random
def task(n):
    print(os.getpid(),'is running'            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            区别
进程:拥有代码和打开的文件资源、数据资源、独立的内存空间。线程:线程从属于进程,是程序的实际执行者。一个进程至少包含一个主线程,也可以有更多的子线程。线程拥有自己的栈空间。对操作系统来说,线程是最小的执行单元,进程是最小的资源管理单元。进程--资源分配最小单位,线程,资源调度最小单位协程:英文Coroutines,是一种比线程更加轻量级的存在。正如一个进程可以拥有多个线程一样,一个线程也可以            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            协程(coroutine)又称微线程,纤程,是种用户级别的轻量级线程。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时候,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,等待切换回来的时候恢复,并从之前保存的寄存器上下文 和 栈继续工作。并发编程中,协程与 线程类似,每个协程表示一个执行单元,有自己的本地数据,与其他协程共享全局数据及资源池。协程需要操作员单独写调度逻辑,对CPU来说,协程也就是单线程,因此CPU            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            python线程、进程、协程python的GILGIL简介python的GIL的全程是global interpreterer lock(全局解释器锁)在cpython中,python的一个线程对应c语言的一个线程,早期一些历史原因,GIL使得在一个进程中的一个时间点上只有一个线程在执行python编译的字节码。这就意味着一个线程中无法让多个线程映射到多个cpu上,不能在一个线程内实现并行。GIL            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            协程(coroutine)可以理解为是线程的优化,又称之为轻量级进程。它是一种比线程更节省资源、效率更高的系统调度机制。协程具有这样的特点,即在同时开启的多个任务中,一次只执行一个,只有当前任务遭遇阻塞,才会切换到下一个任务继续执行。这种机制可以实现多任务的同步,又能够成功地避免线程中使用锁的复杂性,简化了开发。早先的协程是使用生成器关键字 yield 来实现的,代码特别复杂难懂。自从 Pytho            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            1> 进程、线程和协程的认识:  进程是系统进行资源分配和调度的独立单位;   线程是进程的实体,是CPU调度和分派的基本单位;  协程也是线程,称微线程,自带CPU上下文,是比线程更小的执行单元;下图可以很好的解释进程与线程的关系:2> 区别  一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程;  线程的划分尺度小于进程(资源比进程少),使得多线程程序的并发性高;  进程在执行过程中拥            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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