Python协程详解

协程,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。

子程序,或者称为函数,在所有语言中都是层级调用,比如A调用B,B在执行过程中又调用了C,C执行完毕返回,B执行完毕返回,最后是A执行完毕。所以子程序调用是通过栈实现的,一个线程就是执行一个子程序。而协程的调用和子程序不同,协程看上去也是子程序,但执行过程中,在子程序内部可中断,然后转而执行别的子程序,在适当的时候再返回来接着执行。

下面用一个生产消费者例子来接介绍协程

# -*- coding:utf-8 -*-
import time
def consumer():
 r = ''
 while True:
 n = yield r
 if not n:
 return
 print('[consumer] consuming %s...' % n)
 time.sleep(1)
 r = '200 OK'
def produce(c):
 c.__next__()
 n = 0
 while n < 5:
 n = n + 1
 print('[produce] producing %s...' % n)
 r = c.send(n)
 print('[produce] consumer return: %s' % r)
 c.close()
if __name__=='__main__':
 c = consumer()
 produce(c)

consumer函数是一个generator(生成器),把一个consumer传入produce后:

(1)首先调用c.__next__()启动生成器;

(2)然后,一旦生产了东西,通过c.send(n)切换到consumer执行;

(3)consumer通过yield拿到消息,处理,又通过yield把结果传回;

(4)produce拿到consumer处理的结果,继续生产下一条消息;

(5)produce决定不生产了,通过c.close()关闭consumer,整个过程结束。

协程的优势:

(1)极高的执行效率。因为子程序切换不是线程切换,而是由程序自身控制,因此,没有线程切换的开销,和多线程比,线程数量越多,协程的性能优势就越明显。

(2)不需要多线程的锁机制,因为只有一个线程,也不存在同时写变量冲突,在协程中控制共享资源不加锁,只需要判断状态就好了,所以执行效率比多线程高很多。

Python协程详解

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