## 什么是協程 　　協程，又稱微線程，纖程。英文名Coroutine。**協程是一種用戶態的輕量級線程**。協程擁有自己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他地方，在切回來的時候，恢復先前保存的寄存器上下文和棧。因此：協程能保留上一次調用時的狀態，每次過程重入時，就相當于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。 ### 協程優點 * 無需線程上下文切換的開銷 * 無需原子操作鎖定及同步的開銷 * 方便切換控制流，簡化編程模型 * 高并發+高擴展性+低成本：一個CPU支持上萬的協程都不是問題。所以很適合用于高并發處理。 PS：　"原子操作(atomic operation)是不需要synchronized"，所謂原子操作是指不會被線程調度機制打斷的操作；這種操作一旦開始，就一直運行到結束，中間不會有任何 context switch （切換到另一個線程）。原子操作可以是一個步驟，也可以是多個操作步驟，但是其順序是不可以被打亂，或者切割掉只執行部分。視作整體是原子性的核心。 ### 協程缺點 * 無法利用多核資源：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,協程需要和進程配合才能運行在多CPU上.當然我們日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）操作（如IO時）會阻塞掉整個程序 ## 協程引入 　　之前我們有用過yield關鍵字將用過函數變成一個生成器，實現了在單線程情況下的并發效果，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() ``` 　　那么這算不算協程呢？我們先要知道到底滿足什么條件才算是一個協程。 1. **必須在只有一個單線程里實現并發** 2. **修改共享數據不需加鎖** 3. **用戶程序里自己保存多個控制流的上下文棧** 4. **一個協程遇到IO操作自動切換到其它協程** 　　如果滿足了以上的條件我們就可以認為是一個協程。所以yield并完全算是一個協程，因為它不能實現遇到IO操作就自動切換到其他協程的功能。 ## Greenlet 　　greenlet是一個用C實現的協程模塊，相比與python自帶的yield，它可以使你在任意函數之間隨意切換，而不需把這個函數先聲明為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() 執行結果： 12 56 34 78 ~~~ 但是這個模塊沒有解決一個問題，就是自動切換IO操作，上面的切換是我們人為手動切換的。 ## Gevent Gevent 是一個第三方庫，可以輕松通過gevent實現并發同步或異步編程，在gevent中用到的主要模式是**Greenlet**, 它是以C擴展模塊形式接入Python的輕量級協程。 Greenlet全部運行在主程序操作系統進程的內部，但它們被協作式地調度。 ~~~ 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), ]) 輸出結果： 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 ~~~