协程和I/O模型

1、协程：
    单线程实现并发
    在应用程序里控制多个任务的切换+保存状态
    优点：
        应用程序级别速度要远远高于操作系统的切换
    缺点：
        多个任务一旦有一个阻塞没有切换，整个线程都阻塞在原地
        该线程内的其他的任务都不能执行了

        一旦引入协程，就需要检测单线程下所有的IO行为,
        实现遇到IO就切换,少一个都不行，因为一旦一个任务阻塞了，整个线程就阻塞了，
        其他的任务即便是可以计算，但是也无法运行了

2、协程的目的：
    想要在单线程下实现并发
    并发指的是多个任务看起来是同时运行的
    并发=切换+保存状态

 from gevent import monkey,spawn;monkey.patch_all()
 from threading import current_thread
 import time
 # 实现了单线程下的并发，遇到i/O就切换
 def eat():
     print('%s eat 1' %current_thread().name)
     time.sleep(3)
     print('%s eat 2' %current_thread().name)

 def play():
     print('%s play 1' %current_thread().name)
     time.sleep(1)
     print('%s play 2' %current_thread().name)

 start = time.time()
 g1=spawn(eat,)  # 创建一个协程对象
 g2=spawn(play,)

 print(current_thread().name)
 g1.join() # 也有join方法
 g2.join()

 stop = time.time()
 print(stop-start)

 # MainThread
 # DummyThread-1 eat 1  虚假线程
 # DummyThread-2 play 1
 # DummyThread-2 play 2
 # DummyThread-1 eat 2
 # 3.003624439239502

单线程下的并发

并发的套接字通信

 from gevent import spawn,monkey;monkey.patch_all()
 from socket import *
 from threading import Thread

 def talk(conn):
     while True:
         try:
             data=conn.recv(1024)
             if len(data) == 0:break
             conn.send(data.upper())
         except ConnectionResetError:
             break
     conn.close()

 def server(ip,port,backlog=5):
     server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
     server.bind((ip, port))
     server.listen(backlog)

     print('starting...')
     while True:
         conn, addr = server.accept()
         spawn(talk, conn,)  # 指定执行的任务，后面的conn是传入的参数

 if __name__ == '__main__':
     g=spawn(server,'127.0.0.1',8080) # 执行server
     g.join()

服务端

 from threading import Thread,current_thread
 from socket import *
 import os

 def task():
     client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     client.connect(('127.0.0.1',8080))

     while True:
         msg='%s say hello' %current_thread().name
         client.send(msg.encode('utf-8'))
         data=client.recv(1024)
         print(data.decode('utf-8'))

 if __name__ == '__main__':
     for i in range(500):
         t=Thread(target=task)
         t.start()

客户端

网络IO：
    recvfrom：
        wait data：等待客户端产生数据——》客户端OS--》网络--》服务端操作系统缓存
        copy data：由本地操作系统缓存中的数据拷贝到应用程序的内存中

    send：
        copy data

# conn.recv(1024) ==>OS

非阻塞I/O模型

 from socket import *
 import time

 server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
 server.bind(('127.0.0.1',8080))
 server.listen(5)
 server.setblocking(False)

 conn_l=[]
 while True:
     try:
         print('总连接数[%s]' % len(conn_l))
         conn,addr=server.accept()
         conn_l.append(conn)
     except BlockingIOError:
         del_l=[]
         for conn in conn_l:
             try:
                 data=conn.recv(1024)
                 if len(data) == 0:
                     del_l.append(conn)
                     continue
                 conn.send(data.upper())
             except BlockingIOError:
                 pass
             except ConnectionResetError:
                del_l.append(conn)

         for conn in del_l:
             conn_l.remove(conn)

服务端

 from socket import *
 import os

 client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 client.connect(('127.0.0.1',8080))

 while True:
     msg='%s say hello' %os.getpid()
     client.send(msg.encode('utf-8'))
     data=client.recv(1024)
     print(data.decode('utf-8'))

客户端