协程定义说的清楚明了的文章不是很多,手头上有几本Python相关的书籍,其中《流畅的Python》一书中解释协程的定义是我认为最简单明了的。
生成器如何演变成协程?
乍看生成器和协程长的可真像,因为都用到了yield关键字,那么问题来了,如何区分二者?
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=' ')
上面是一个典型的生成器函数,我们稍加变化使之成为协程。
def cd1(): n = yield while n > 0: print("Counting down from %s" % n) n -= 1 c1 = cd1() next(c1) c1.send(10) #运行到这里应该抛出一个异常
生成器和协程的不同有没有看出来?很明显的有两处:
- yield的位置
- next()和send()函数的用法
通过运行结果我们可以到最后抛出了一个异常StopIteration,然后结束了这个协程。我们可以考虑一下:用装饰器省略掉next()这步,然后捕获抛出的异常,再关闭掉协程函数。
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('协程任务终止')
带上了装饰器,就更简便一些了,最后捕获异常,就可以结束这个协程了。
利用协程代替线程或进程进行并发编程
我们想用生成器(协程)作为系统线程的替代方案来实现并发。协程有时也称为用户级线程或绿色线程。————引自《Python Cookbook》 这里的协程用到了asyncio模块,利用asyncio模块实现了一个协程的并发。关于asyncio的实现原理,之后再研究一下。
import asyncio import time import threading def tn(func): '''定义一个程序运行时间计算函数''' def wrapper(*args, **kwargs): start = time.time() # 起始时间 func(*args, **kwargs) # 要执行的函数 end = time.time() # 结束时间 print('程序运行时间:{:.2f}ms'.format((end-start))) return wrapper def loop1(tname): print(tname+"循环loop1打印时间======" + time.ctime()) time.sleep(1) # @asyncio.coroutine async def loop2(tname):# async等同于@asyncio.coroutine print(tname+"循环loop1打印时间======" + time.ctime()) # yield from asyncio.sleep(1) await asyncio.sleep(1) # 等同于yield from @asyncio.coroutine def loop3(tname):# async等同于@asyncio.coroutine print(tname+"循环loop1打印时间======" + time.ctime()) yield from asyncio.sleep(1) # await asyncio.sleep(1) # 等同于yield from @tn def main(): print('多线程任务开始执行=====') threads = []#定义一个线程队列 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() #协程并发测试 print('协程并发测试开始======') loop = asyncio.get_event_loop()# 获取一个event_loop #任务列表 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()
上边这组代码稍稍有点乱,可能你需要认真的理下思绪,对比一下结果,你会发现虽然后边执行的代码没有利用多线程,但打印结果上的时间和多线程的执行结果是一样的。 这就是协程的魅力所在,一条线程搞定多线程任务。
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