Python中的協程魅力：一條線程搞定多線程任務！

時間 2019-11-08

原文原文鏈接

協程定義說的清楚明瞭的文章不是不少，手頭上有幾本Python相關的書籍，其中《流暢的Python》一書中解釋協程的定義是小編認爲最簡單明瞭的。python

生成器如何演變成協程？

乍看生成器和協程長的可真像，由於都用到了yield關鍵字，那麼問題來了，如何區分兩者？bash

def cd(n):
    print("Counting down from %s" % n)
    while n > 0:
        yield n
        n -= 1
c = cd(10)
next(c)
for i in c :
    print(i,end=' ')複製代碼

上面是一個典型的生成器函數，咱們稍加變化使之成爲協程。多線程

def cd1():
    n = yield
    while n > 0:
        print("Counting down from %s" % n)
        n -= 1

c1 = cd1()
next(c1)
c1.send(10)
#運行到這裏應該拋出一個異常複製代碼

生成器和協程的不一樣有沒有看出來？很明顯的有兩處：併發

yield的位置
next()和send()函數的用法

經過運行結果咱們能夠到最後拋出了一個異常StopIteration，而後結束了這個協程。咱們能夠考慮一下：用裝飾器省略掉next()這步，而後捕獲拋出的異常，再關閉掉協程函數。app

from functools import wraps
def coroutine(func):
    @wraps(func)
    def primer(*args, **kwargs):
        gen = func(*args,**kwargs)
        next(gen)
        return gen
    return primer
@coroutine
def cd2():
    n = yield
    while n > 0:
        print("Counting down from %s" % n)
        n -= 1
try:
    cd2().send(10)
except Exception as e:
    print('協程任務終止')複製代碼

帶上了裝飾器，就更簡便一些了，最後捕獲異常，就能夠結束這個協程了。框架

利用協程代替線程或進程進行併發編程

咱們想用生成器（協程）做爲系統線程的替代方案來實現併發。協程有時也稱爲用戶級線程或綠色線程。————引自《Python Cookbook》這裏的協程用到了asyncio模塊，利用asyncio模塊實現了一個協程的併發。關於asyncio的實現原理，以後再研究一下。async

import asyncio
import time
import threading
def tn(func):
    '''定義一個程序運行時間計算函數'''
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time() # 起始時間
        func(*args, **kwargs) # 要執行的函數
        end = time.time() # 結束時間
        print('程序運行時間:{:.2f}ms'.format((end-start)))
    return wrapper

def loop1(tname):
    print(tname+"循環loop1打印時間======" + time.ctime())
    time.sleep(1)

# @asyncio.coroutine
async def loop2(tname):# async等同於@asyncio.coroutine
    print(tname+"循環loop1打印時間======" + time.ctime())
    # yield from asyncio.sleep(1)
    await asyncio.sleep(1)  # 等同於yield from

@asyncio.coroutine
def loop3(tname):# async等同於@asyncio.coroutine
    print(tname+"循環loop1打印時間======" + time.ctime())
    yield from asyncio.sleep(1)
    # await asyncio.sleep(1) # 等同於yield from

@tn
def main():
    print('多線程任務開始執行=====')
    threads = []#定義一個線程隊列
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=loop1, args=("thread"+str(i),))
        threads.append(t)
    for i in range(5):
        threads[i].start()
    for i in range(5):
        threads[i].join()

    #協程併發測試
    print('協程併發測試開始======')
    loop = asyncio.get_event_loop()# 獲取一個event_loop
    #任務列表
    tasks = [
        asyncio.ensure_future(loop2('11111')),
        asyncio.ensure_future(loop2('22222')),
        asyncio.ensure_future(loop2('33333')),
        asyncio.ensure_future(loop3('44444')),#loop3
        asyncio.ensure_future(loop3('55555'))]#loop3
    loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
    loop.close()
if __name__ == '__main__':
    main()複製代碼