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