## 什么是协程 　　协程，又称微线程，纤程。英文名Coroutine。**协程是一种用户态的轻量级线程**。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此：协程能保留上一次调用时的状态，每次过程重入时，就相当于进入上一次调用的状态，换种说法：进入上一次离开时所处逻辑流的位置。 ### 协程优点 * 无需线程上下文切换的开销 * 无需原子操作锁定及同步的开销 * 方便切换控制流，简化编程模型 * 高并发+高扩展性+低成本：一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。 PS：　"原子操作(atomic operation)是不需要synchronized"，所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。原子操作可以是一个步骤，也可以是多个操作步骤，但是其顺序是不可以被打乱，或者切割掉只执行部分。视作整体是原子性的核心。 ### 协程缺点 * 无法利用多核资源：协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要，除非是cpu密集型应用。 * 进行阻塞（Blocking）操作（如IO时）会阻塞掉整个程序 ## 协程引入 　　之前我们有用过yield关键字将用过函数变成一个生成器，实现了在单线程情况下的并发效果，如下例所示： ``` import time import queue def consumer(name): print("--->starting eating baozi...") while True: new_baozi = yield print("[%s] is eating baozi %s" % (name,new_baozi)) time.sleep(1) def producer(): r = con.__next__() r = con2.__next__() n = 0 while n < 5: n +=1 con.send(n) con2.send(n) print("\033[32;1m[producer]\033[0m is making baozi %s" %n ) if __name__ == '__main__': con = consumer("c1") con2 = consumer("c2") p = producer() ``` 　　那么这算不算协程呢？我们先要知道到底满足什么条件才算是一个协程。 1. **必须在只有一个单线程里实现并发** 2. **修改共享数据不需加锁** 3. **用户程序里自己保存多个控制流的上下文栈** 4. **一个协程遇到IO操作自动切换到其它协程** 　　如果满足了以上的条件我们就可以认为是一个协程。所以yield并完全算是一个协程，因为它不能实现遇到IO操作就自动切换到其他协程的功能。 ## Greenlet 　　greenlet是一个用C实现的协程模块，相比与python自带的yield，它可以使你在任意函数之间随意切换，而不需把这个函数先声明为generator。 ~~~ from greenlet import greenlet def test1(): print(12) gr2.switch() print(34) gr2.switch() def test2(): print(56) gr1.switch() print(78) gr1 = greenlet(test1) gr2 = greenlet(test2) gr1.switch() 执行结果： 12 56 34 78 ~~~ 但是这个模块没有解决一个问题，就是自动切换IO操作，上面的切换是我们人为手动切换的。 ## Gevent 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。 ~~~ import gevent def func1(): print('\033[31;1m我是func1的1\033[0m') gevent.sleep(2) print('\033[31;1m我是func1的2\033[0m') def func2(): print('\033[32;1m我是func2的1\033[0m') gevent.sleep(1) print('\033[32;1m我是func2的2\033[0m') def func3(): print('\033[32;1m我是func3的1\033[0m') gevent.sleep(0) print('\033[32;1m我是func3的2\033[0m') gevent.joinall([ gevent.spawn(func1), gevent.spawn(func2), gevent.spawn(func3), ]) 输出结果： 我是func1的1 我是func2的1 我是func3的1 我是func3的2 我是func2的2 我是func1的2 ~~~