python3.x Day6 協程

協程：
#定義來自牛人alex博客
協程，又稱微線程，纖程。英文名Coroutine。一句話說明什麼是線程：協程是一種用戶態的輕量級線程。
協程擁有本身的寄存器上下文和棧。協程調度切換時，將寄存器上下文和棧保存到其餘地方，在切回來的時候，恢復先前保存的寄存器上下文和棧。所以：
協程能保留上一次調用時的狀態（即全部局部狀態的一個特定組合），每次過程重入時，就至關於進入上一次調用的狀態，換種說法：進入上一次離開時所處邏輯流的位置。

使用協程的目的：就是爲了最大限度使用CPU，把IO操做解耦，提升程序運行速度

協程的好處：
無需線程上下文切換的開銷
無需原子操做鎖定及同步的開銷
"原子操做(atomic operation)是不須要synchronized"，所謂原子操做是指不會被線程調度機制打斷的操做；這種操做一旦開始，就一直運行到結束，中間不會有任何 context switch （切換到另外一個線程）。原子操做能夠是一個步驟，也能夠是多個操做步驟，可是其順序是不能夠被打亂，或者切割掉只執行部分。視做總體是原子性的核心。
方便切換控制流，簡化編程模型
高併發+高擴展性+低成本：一個CPU支持上萬的協程都不是問題。因此很適合用於高併發處理。

缺點：
沒法利用多核資源：協程的本質是個單線程,它不能同時將 單個CPU 的多個核用上,協程須要和進程配合才能運行在多CPU上.固然咱們平常所編寫的絕大部分應用都沒有這個必要，除非是cpu密集型應用。
進行阻塞（Blocking）操做（如IO時）會阻塞掉整個程序

greenlet是封裝好了的協程
gevent 是進一步封裝了greenlet

greenlet還須要經過greenlet.greenlet(func)生成greenlet類實例，只能經過gr1.swich()方法手動切換方法執行。
gevent經過gevent.spawn(func,args)生成greenlet類實例，經過gevent.joinall([])裝載Greenlet實例，便可啓動各個方法，並實現自動的遇到IO就切換
通常在整個當前程序前須要from gevent import monkey引入monkey包，這是個補丁，裏邊有monkey.patch_all()方法，是明確標記全部IO操做，遇到就切換，
主要是像socket、urllib中的IO操做不會被gevent直接發現時使用這個補丁就能發現了。
gevent須要自行安裝pip install gevent

1. 必須在只有一個單線程裏實現併發
2. 修改共享數據不需加鎖
3. 用戶程序裏本身保存多個控制流的上下文棧
4. 一個協程遇到IO操做自動切換到其它協程

源生的協程

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()

利用模塊greenlet寫協程，簡單一些了

#用greenlet來寫個簡單的協程，你們猜一下運行結果

import greenlet  #導入greenlet協程包


def green_func1():  #定義第一個協程用的方法
    print(12)
    gr2.switch()  #切換到協程gr2，保存現場，再度切換回來時，從這裏開始
    print(34)
    gr2.switch()  #切換到協程gr2，保存現場，再度切換回來時，從這裏開始

def green_func2():  #定義第二個協程用的方法
    print(56)
    gr1.switch()  #切換回協程gr1，保存現場，再度切換回來時，從這裏開始
    print(78)

gr1=greenlet.greenlet(green_func1)  #定義第一個協程，裝入方法green_func1方法，並啓動協程gr1
gr2=greenlet.greenlet(green_func2)  #定義第二個協程，裝入方法green_func2方法，並啓動協程gr2

gr1.switch()  #手動切換到協程gr1開始執行。由於沒有執行過，因此切換時，從函數開頭執行

來個自動的切換吧，這纔是真正的寫法：

#寫個協程抓個網頁看看
import gevent,time  #引入協程模塊
from urllib import request
from gevent import monkey #引入協程模塊下的monkey補丁模塊
monkey.patch_all() #使用monkey模塊下的patch_all()方法，做用是：在每一個urllib模塊的IO操做前增長標記，來明確協程切換時機


def f_get(url):  #定義使用協程的方法，
    print("GET %s"%url)
    resp=request.urlopen(url)
    data=resp.read()
    print("%d bytes recevied from %s"%(len(data),url))

urls=[
    "https://www.baidu.com/",
    "https://github.com/",
    "https://hub.docker.com/",
    "https://www.yahoo.com/"
]

print("同步獲取：")
ss_time=time.time()
for u in urls:
    f_get(u)
print("同步耗時：%s"%(time.time()-ss_time))


print("協程異步獲取：")
async_time=time.time()
gevent.joinall([    #定義協程的啓動，須要傳入一個gevent.spawn（其實就是Greenlet類的實例）列表
    gevent.spawn(f_get,"https://www.baidu.com/"),
    gevent.spawn(f_get,"https://github.com/"),
    gevent.spawn(f_get,"https://hub.docker.com/"),
    gevent.spawn(f_get,"https://www.yahoo.com/")
])
print("協程異步耗時：%s"%(time.time()-async_time))


print("循環生成Greenlet實例變成列表協程異步獲取：")
gl=[]
for uu in urls:
    gl.append(gevent.spawn(f_get,uu))
async_time=time.time()
gevent.joinall(gl)#定義協程的啓動，須要傳入一個gevent.spawn（其實就是Greenlet類的實例）列表
print("協程異步耗時：%s"%(time.time()-async_time))