协程
协程简单来说就是一个更加轻量级的线程，并且不由操作系统内核管理，完全由程序所控制（在用户态执行）。协程在子程序内部是可中断的，然后转而执行其他子程序，在适当的时候返回过来继续执行。
协程的优势？（协程拥有自己的寄存器上下文和栈，调度切换时，寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切换回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈，直接操作栈则基本没有内核切换的开销，可以不加锁的访问全局变量，所以上下文非常快。）
yield在协程中的用法
1、协程中的yield通常出现在表达式的右边:
x = yield data
如果yield的右边没有表达式，默认产出的值是None，现在右边有表达式，所以返回的是data这个值。
2、协程可以从调用法接受数据，调用通过send(x)方式将数据提供给协程，同时send方法中包含next方法，所以程序会继续执行。
3、协程可以中断执行，去执行另外的协程。
经典示例
代码：
def hello():
data = "mima"
while True:
x = yield data
print(x)
a = hello()
next(a)
data = a.send("hello")
print(data)代码详解：
程序开始执行，函数hello不会真的执行，而是返回一个生成器给a。
当调用到next()方法时，hello函数才开始真正执行，执行print方法，继续进入while循环；
程序遇到yield关键字，程序再次中断，此时执行到a.send(“hello”)时，程序会从yield关键字继续向下执行，然后又再次进入while循环，再次遇到yield关键字，程序再次中断；
协程在运行过程中的四个状态：
- GEN_CREATE:等待开始执行
- GEN_RUNNING:解释器正在执行
- GEN_SUSPENDED:在yield表达式处暂停
- GEN_CLOSED:执行结束
生产者-消费者模式（协程）
import time
def consumer():
r = ""
while True:
res = yield r
if not res:
print("Starting.....")
return
print("[CONSUMER] Consuming %s...." %res)
time.sleep(1)
r = "200 OK"
def produce(c):
next(c)
n = 0
while n<6:
n =1
print("[PRODUCER] Producing %s ...."%n)
r = c.send(n)
print("[CONSUMER] Consumer return: %s ...."%r)
c.close()
c = consumer()
produce(c) 代码分析：
- 调用next©启动生成器；
- 消费者一旦生产东西，通过c.send切换到消费者consumer执行；
- consumer通过yield关键字获取到消息，在通过yield把结果执行；
- 生产者拿到消费者处理过的结果，继续生成下一条消息；
- 当跳出循环后，生产者不生产了，通过close关闭消费者，整个过程结束；
gevent第三方库协程支持
原理：gevent基于协程的Python网络库，当一个greenlet遇到IO操作（访问网络）自动切换到其他的greenlet等到IO操作完成后，在适当的时候切换回来继续执行。换而言之就是greenlet通过帮我们自动切换协程，保证有greenlet在运行，而不是一直等待IO操作。
经典代码
由于切换时在发生IO操作时自动完成，所以gevent需要修改Python内置库，这里可以打上猴子补丁（用来在运行时动态修改已有的代码，而不需要原有的代码）monkey.patch_all
#!/usr/bin/python2
# coding=utf8
from gevent import monkey
monkey.patch_all()
import gevent
import requests
def handle_html(url):
print("Starting %s。。。。" % url)
response = requests.get(url)
code = response.status_code
print("%s: %s" % (url, str(code)))
if __name__ == "__main__":
urls = ["https://www.baidu.com", "https://www.douban.com", "https://www.qq.com"]
jobs = [ gevent.spawn(handle_html, url) for url in urls ]
gevent.joinall(jobs)运行结果：
结果：3个网络连接并发执行，但是结束的顺序不同。
asyncio内置库协程支持
原理:asyncio的编程模型就是一个消息循环，从asyncio模块中直接获取一个Eventloop（事件循环）的应用，然后把需要执行的协程放入EventLoop中执行，实现异步IO。
经典代码：
import asyncio
import threading
async def hello():
print("hello, world: %s"%threading.currentThread())
await asyncio.sleep(1) #
print('hello, man %s'%threading.currentThread())
if __name__ == "__main__":
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(asyncio.wait([hello(), hello()]))
loop.close()
代码解析：
- 首先获取一个EventLoop
- 然后将这个hello的协程放进EventLoop，运行EventLoop，它会运行知道future被完成
- hello协程内部执行await asyncio.sleep(1)模拟耗时1秒的IO操作，在此期间，主线程并未等待，而是去执行EventLoop中的其他线程，实现并发执行。
代码结果：
异步爬虫实例:
#!/usr/bin/python3
import aiohttp
import asyncio
async def fetch(url, session):
print("starting: %s" % url)
async with session.get(url) as response:
print("%s : %s" % (url,response.status))
return await response.read()
async def run():
urls = ["https://www.baidu.com", "https://www.douban.com", "http://www.mi.com"]
tasks = []
async with aiohttp.ClientSession() as session:
tasks = [asyncio.ensure_future(fetch(url, session)) for url in urls] # 创建任务
response = await asyncio.gather(*tasks) # 并发执行任务
for body in response:
print(len(response))
if __name__ == "__main__":
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(run())
loop.close()
代码解析：
- 创建一个事件循环，然后将任务放到时间循环中；
- run()方法中主要是创建任务，并发执行任务，返回读取到的网页内容；
- fetch()方法通过aiohttp发出指定的请求，以及返回 可等待对象；
（结束输出网址和list中网址的顺序不同，证明协程中异步I/O操作）
关于aiohttp
asyncio实现类TCP、UDP、SSL等协议，aiohttp则是基于asyncio实现的HTTP框架，由此可以用来编写一个微型的HTTP服务器。
代码：
from aiohttp import web
async def index(request):
await asyncio.sleep(0.5)
print(request.path)
return web.Response(body=' Hello, World')
async def hello(request):
await asyncio.sleep(0.5)
text = 'hello, %s'%request.match_info['name']
print(request.path)
return web.Response(body=text.encode('utf-8'))
async def init(loop):
app = web.Application(loop=loop)
app.router.add_route("GET", "/" , index)
app.router.add_route("GET","/hello/{name}", hello)
srv = await loop.create_server(app.make_handler(), '127.0.0.1', 8000)
print("Server started at http://127.0.0.0.1:8000....")
return srv
if __name__ == "__main__":
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(init(loop))
loop.run_forever()
代码解析：
- 创建一个事件循环，传入到init协程中；
- 创建Application实例，然后添加路由处理指定的请求；
- 通过loop创建TCP服务，最后启动事件循环；
到此这篇关于Python协程实践分享的文章就介绍到这了,更多相关Python协程内容请搜索Devmax以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持Devmax！