协程的概念
协程的本质就是在单线程下,由用户自己控制一个任务遇到io阻塞了就切换另外一个任务去执行,以此来提升效率.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
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)
1.该任务发生了阻塞
2.该任务计算的时间过长
对于单线程下,我们不可避免程序中出现io操作,但如果我们能在自己的程序中(即用户程序级别,而非操作系统级别)控制单线程下的多个任务能在一个任务遇到io阻塞时就切换到另外一个任务去计算,这样就保证了该线程能够最大限度地处于就绪态,即随时都可以被cpu执行的状态,相当于我们在用户程序级别将自己的io操作最大限度地隐藏起来从而可以迷惑操作系统,让其看到:该线程好像是一直在计算,io比较少,从而更多的将cpu的执行权限分配给我们的线程.
协程的切换:
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
对比操作系统控制线程的切换,用户在单线程内控制协程的切换:
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
3.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
协程特点:
必须在只有一个单线程里实现并发
修改共享数据不需加锁
用户程序里自己保存多个控制流的上下文栈
一个协程遇到IO操作自动切换到其它协程(如何实现检测IO,yield、greenlet都无法实现,就用到了gevent模块(select机制)
协程模块
from gevent import monkey;monkey.patch_all()必须放到被打补丁者的前面,如time,socket模块之前
或者我们干脆记忆成:要用gevent,需要将from gevent import monkey;monkey.patch_all()放到文件的开头
Gevent 是一个第三方库,可以轻松通过gevent实现并发同步或异步编程,在gevent中用到的主要模式是Greenlet, 它是以C扩展模块形式接入Python的轻量级协程. Greenlet全部运行在主程序操作系统进程的内部,但它们被协作式地调度.
1.创建一个协程对象
2.调用协程对象的方法
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
#或者上述两步合作一步:gevent.joinall([g1,g2])
g1.value#拿到func1的返回值
gevent方法介绍
from gevent import monkey
monkey.patch_all()
import gevent
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(("127.0.0.1",8090))
sk.listen()
def handlermsg(conn):
while True:
re = conn.recv(1024)
msg = re.decode("utf-8")
print(msg)
conn.send(b'servermsg')
conn.close()
while True:
conn,addr = sk.accept()
gevent.spawn(handlermsg,conn)
sk.close()
协程实现并发服务端
import requests
from gevent import monkey
monkey.patch_all()
import gevent
def get_url(url):
res=requests.get(url)
print(res.content)
g1 = gevent.spawn(get_url,"https://www.baidu.com")
g2 = gevent.spawn(get_url,"http://www.cnblog.com")
g3 = gevent.spawn(get_url,"http://www.hao123.com")
g4 = gevent.spawn(get_url,"http://www.taobao.com")
gevent.joinall([g1,g2,g3,g4])
协程实现并发客户端