python 并发编程之协程

一、协程

协程： 单线程下的并发，又称 微线程。协程是一种用户态的的轻量级线程，即协程是由用户程序自己控制调度的。

​

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 阻塞就切换另外一个任务去执行，以此来提升效率。

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，以此来提升效率（！！！非io操作的切换与效率无关）

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：

优点：

• 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
• 单线程内就可以实现并发的效果，最大限度地利用cpu

缺点：

• 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
• 协程指的是单个线程，因而一旦协程出现阻塞，将会阻塞整个线程

gevent

import gevent
import time

def run(name):
    print('%s is running 1 ...' %name)
    gevent.sleep(3)
    print('%s is running 2 ...' %name)

def jump(name):
    print('%s is jumping 1 ...' %name)
    gevent.sleep(4)
    print('%s is jumping 2 ...' %name)

start_time = time.time()
g1 = gevent.spawn(run, 'fury')
g2 = gevent.spawn(jump, 'tiger')

g1.join()
g2.join()
stop_time = time.time()
print(stop_time - start_time)

--- 执行结果 ---
fury is running 1 ...
tiger is jumping 1 ...
fury is running 2 ...
tiger is jumping 2 ...
4.00600004196167

分析： run() 中 gevent.sleep(3) ，切到 jump() ,jump() 中执行到 gevent.sleep(4) 时候，又切到 run() ,run() 中 gevent.sleep(3) ,3s 还没完，又切回到 jump() ,就这样反复切， 然后 fun() 3s 结束后，执行下面的代码，然后又执行 jump() 中的代码

最后的执行时间，与 jump() 中 gevent.sleep(4) 的4s 很接近，

from gevent import monkey;monkey.patch_all()  # 打补丁 将下面涉及到 io 操作的都上标记，这样，不是gevent的io 操作，也可以被  gevent 识别啦
# 不加上面这句，下面代码执行后遇到io 是不切，而是直接 time.sleep() 睡眠的
import gevent
import time

def run(name):
    print('%s is running 1 ...' %name)
    time.sleep(3)
    print('%s is running 2 ...' %name)

def jump(name):
    print('%s is jumping 1 ...' %name)
    time.sleep(4)
    print('%s is jumping 2 ...' %name)

start_time = time.time()
g1 = gevent.spawn(run, 'fury')
g2 = gevent.spawn(jump, 'tiger')

g1.join()
g2.join()
stop_time = time.time()
print(stop_time - start_time)