什么是协程(第三方模块gevent--内置模块asyncio）
目录
一：协程
1.什么是协程？
python的线程属于内核级别的，即由操作系统控制调度（如单线程遇到io或执行时间过长就会被迫交出cpu执行权限，切换其他线程运行）
单线程内开启协程，一旦遇到io，就会从应用程序级别（而非操作系统）控制切换，以此来提升效率（！！！非io操作的切换与效率无关）
2.协程的作用？
程序级别的切换，提升效率 单线程下实现并发
让原本是CPU切换线程 变成 程序切换线程
3.安装第三方模块：在命令行下
pip3 install greenlet
pip3 uninstall greenlet 卸载第三方模块
pip3 list # 列出当前解释器环境下安装的第三方模块
二：greenlet模块（初级模块，实现了保存状态加切换）
首先 先引入的是greenlet模块 然后在引入真正的协程模块
greenlet模块 只是初级模块，只实现了保存状态加切换，没实现遇到io自动切换
- 代码实现
from greenlet import greenlet
def eat(name):
print(name,'在吃了一口')
g2.switch(name)
print(name,'在吃了第二口')
# 执行g2，不需要再传参数了，因为已经传过了，从玩了第二下开始执行
g2.switch()
def play(name):
print(name, '玩了一下')
# 执行g1，不需要再传参数了，因为已经传过了，从第二口开始执行
g1.switch()
print(name, '玩了第二下')
# 类加括号实列化 得到对象
g1=greenlet(eat)
g2=greenlet(play)
# 执行
g1.switch('egon')
三： gevent模块(协程模块)
gevent模块，协程模块，遇到io可以自动切换
- 代码实现
import gevent
import time
def eat(name):
print(name, '在吃了一口')
# 遇到了io 自动切换
# 只能用gevent.sleep
gevent.sleep(2)
print(name, '在吃了第二口')
def play(name):
print(name, '玩了一下')
# 遇到了io，是gevent的io
gevent.sleep(3)
print(name, '玩了第二下')
# 执行前时间
ctime = time.time()
# 内置有返回值 设置协程任务，执行，函数(参数)
res1 = gevent.spawn(eat, 'egon')
res2 = gevent.spawn(play, 'egon')
# # 等待协程执行完，在执行主线程
# res1.join()
# res2.join()
gevent.joinall([res1, res2]) # 相当于上面两句
print('主线程')
print(time.time()-ctime)
- 输出结果
egon 在吃了一口
egon 玩了一下
egon 在吃了第二口
egon 玩了第二下
主线程
3.0269923210144043
1.time 模式协程 遇到io情况
使用原来的time的io，不会切换，并且变成了串行
- 代码实现
import gevent
import time
def eat(name):
print(name, '在吃了一口')
# 遇到了io 自动切换
# 只能用gevent.sleep
time.sleep(2)
print(name, '在吃了第二口')
def play(name):
print(name, '玩了一下')
# 遇到了io，是gevent的io
time.sleep(3)
print(name, '玩了第二下')
# 执行前时间
ctime = time.time()
# 内置有返回值 设置协程任务，执行，函数(参数)
res1 = gevent.spawn(eat, 'egon')
res2 = gevent.spawn(play, 'egon')
# # 等待协程执行完，在执行主线程
# res1.join()
# res2.join()
gevent.joinall([res1, res2]) # 相当于上面两句
print('主线程')
print(time.time()-ctime)
2.解决time无法遇到io切换
- time无法io切换原因:
线程内切换 用原来的io，会出现它的Gil锁立马就释放了，就切换到另一条线程上执行了，不会再执行异步，而是串行
- 解决方法:
猴子补丁 : 把原本的io全部替换成gevent的io
- 猴子补丁作用:
将原本的IO 全部换成不释放Gil锁的IO 所有需要把Gil锁重写一遍 达到遇到io自动切换
- 代码实现
# 猴子补丁：把原来的io全都替换成gevent的io
from gevent import monkey;monkey.patch_all()
import gevent
import time
def eat(name):
print(name, '在吃了一口')
# 遇到了io 自动切换
# 只能用gevent.sleep
time.sleep(2)
print(name, '在吃了第二口')
def play(name):
print(name, '玩了一下')
# 遇到了io，是gevent的io
time.sleep(3)
print(name, '玩了第二下')
# 执行前时间
ctime = time.time()
# 内置有返回值 设置协程任务，执行，函数(参数)
res1 = gevent.spawn(eat, 'egon')
res2 = gevent.spawn(play, 'egon')
# # 等待协程执行完，在执行主线程
# res1.join()
# res2.join()
gevent.joinall([res1, res2]) # 相当于上面两句
print('主线程')
print(time.time()-ctime)
四：协程实现TCP服务端并发的效果
并发效果:一个服务端可以同时服务多个客户端
实现：
多进程下开设多线程 多线程下开设协程
- 服务器
import socket
from gevent import monkey;monkey.patch_all()
from gevent import spawn
def talk(sock):
while True:
try:
# 固定接收客户端数据
data = sock.recv(1024)
# 判断接收数据是否为0
if data == 0: break
print(data)
# 向客户端发送数据
sock.send(data + b'hello baby!')
# 异常捕获
except ConnectionResetError as e:
print(e)
# 接收套字节
sock.close()
break
def servers():
# 套字节
server = socket.socket()
# 绑定ip与端口
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
# 连接池
server.listen()
# 通信循环
while True:
# 被动客户端连接 并返回 sock 通信 接收与发送
# addr 客户端地址
sock, addr = server.accept()
# 执行任务 函数(sock)参数
spawn(talk, sock)
# 执行封装
g1 = spawn(servers)
g1.join()
- 客户端
# 客户端开设几百个线程发消息即可
from threading import Thread, current_thread
from socket import *
def client():
# UDP协议
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
# 连接服务器ip与port
client.connect(('127.0.0.1', 8080))
n = 0
while True:
# 子线程名子 循环加1
msg = '%s say hello %s' % (current_thread().name, n)
n += 1
# 发送数据 编码
client.send(msg.encode('utf-8'))
# 固定接收数据
data = client.recv(1024)
# 解码
print(data.decode('utf-8'))
if __name__ == '__main__':
# 循环执行500个线程
for i in range(500):
# 设置任务
t = Thread(target=client)
# 执行任务
t.start()
五： asyncio(内置协程模块)
内置模块 python 3.4 推出这个模块，python作者主导的
import asyncio
import time
import threading
# 这个函数是协程函数
async def task():
# 获取当前线程的名字
res=threading.current_thread().getName()
print(res)
print('xxx')
# 只要有IO操作，前面加个await
await asyncio.sleep(2)
print('协程执行完成')
async def task2():
# 获取当前线程的名字
res=threading.current_thread().getName()
print(res)
print('2222')
await asyncio.sleep(3)
print('222协程执行完成')
ctime=time.time()
# 拿到一个循环对象
loop=asyncio.get_event_loop()
# 设置任务
tasks=[task(),task2()]
# 执行任务
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
loop.close()
print(time.time()-ctime)
