协成
进程 :计算机中最小的资源分配单位
线程 :计算机中能被cpu执行的最小单位
协成
协程:是单线程下的并发,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。一句话说明什么是线程:协程是一种用户态的轻量级线程,即协程是由用户程序自己控制调度的。
需要强调的是:
#1. 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)
#2. 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)
对比操作系统控制线程的切换,用户在单线程内控制协程的切换
优点如下:
#1. 协程的切换开销更小,属于程序级别的切换,操作系统完全感知不到,因而更加轻量级
#2. 单线程内就可以实现并发的效果,最大限度地利用cpu
缺点如下:
#1. 协程的本质是单线程下,无法利用多核,可以是一个程序开启多个进程,每个进程内开启多个线程,每个线程内开启协程
#2. 协程指的是单个线程,因而一旦协程出现阻塞,将会阻塞整个线程
总结协程特点:
- 必须在只有一个单线程里实现并发
- 修改共享数据不需加锁
- 用户程序里自己保存多个控制流的上下文栈
- 附加:一个协程遇到IO操作自动切换到其它协程(如何实现检测IO,yield、greenlet都无法实现,就用到了gevent模块(select机制))
Gevent模块
Gevent 是一个第三方库,可以轻松通过gevent实现并发同步或异步编程,在gevent中用到的主要模式是Greenlet,
它是以C扩展模块形式接入Python的轻量级协程。 Greenlet全部运行在主程序操作系统进程的内部,但它们被协作式地调度。
g1=gevent.spawn(func,1,,2,3,x=4,y=5)创建一个协程对象g1,spawn括号内第一个参数是函数名,如eat,后面可以有多个参数,可以是位置实参或关键字实参,都是传给函数eat的 g2=gevent.spawn(func2) g1.join() #等待g1结束 g2.join() #等待g2结束 #或者上述两步合作一步:gevent.joinall([g1,g2]) g1.value#拿到func1的返回值 用法介绍
from gevent import monkey monkey.patch_all() import time import gevent def eat(): print('eating 1') time.sleep(1) print('eating 2') return 'eat finished' def play(): print('playing 1') time.sleep(1) print('playing 2') return 'play finished' g1 = gevent.spawn(eat) # 自动的检测阻塞事件,遇见阻塞了就会进行切换,有些阻塞它不认识 g2 = gevent.spawn(play) gevent.joinall([g1,g2]) print(g1.value) print(g2.value)
Gevent之应用举例一
协程应用:爬虫
from gevent import monkey;monkey.patch_all() import time import gevent import requests url_lst = [ 'http://www.baidu.com', 'http://www.4399.com', 'http://www.7k7k.com', 'http://www.sogou.com', 'http://www.sohu.com', 'http://www.sina.com', 'http://www.jd.com', 'https://www.luffycity.com/home', 'https://www.douban.com', 'http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/8324673.html', 'http://www.baidu.com', 'http://www.4399.com', 'http://www.7k7k.com', 'http://www.sogou.com', 'http://www.sohu.com', 'http://www.sina.com', 'http://www.jd.com', 'https://www.luffycity.com/home', 'https://www.douban.com', 'http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/8324673.html', 'http://www.baidu.com', 'http://www.4399.com', 'http://www.7k7k.com', 'http://www.sogou.com', 'http://www.sohu.com', 'http://www.sina.com', 'http://www.jd.com', 'https://www.luffycity.com/home', 'https://www.douban.com', 'http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/8324673.html', 'http://www.baidu.com', 'http://www.4399.com', 'http://www.7k7k.com', 'http://www.sogou.com', 'http://www.sohu.com', 'http://www.sina.com', 'http://www.jd.com', 'https://www.luffycity.com/home', 'https://www.douban.com', 'http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/8324673.html', ] def get_url(url): response = requests.get(url) if response.status_code == 200: print(url,len(response.text)) start = time.time() g_lst = [] for url in url_lst: g = gevent.spawn(get_url,url) g_lst.append(g) gevent.joinall(g_lst) print(time.time()-start) # 1.5963938236236572
Gevent之应用举例二
通过gevent实现单线程下的socket并发
注意 :from gevent import monkey;monkey.patch_all()一定要放到导入socket模块之前,否则gevent无法识别socket的阻塞
from gevent import monkey;monkey.patch_all() from socket import * import gevent #如果不想用money.patch_all()打补丁,可以用gevent自带的socket # from gevent import socket # s=socket.socket() def server(server_ip,port): s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) s.bind((server_ip,port)) s.listen(5) while True: conn,addr=s.accept() gevent.spawn(talk,conn,addr) def talk(conn,addr): try: while True: res=conn.recv(1024) print('client %s:%s msg: %s' %(addr[0],addr[1],res)) conn.send(res.upper()) except Exception as e: print(e) finally: conn.close() if __name__ == '__main__': server('127.0.0.1',8080) server
from socket import * client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) client.connect(('127.0.0.1',8080)) while True: msg=input('>>: ').strip() if not msg:continue client.send(msg.encode('utf-8')) msg=client.recv(1024) print(msg.decode('utf-8'))
from threading import Thread from socket import * import threading def client(server_ip,port): c=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) #套接字对象一定要加到函数内,即局部名称空间内,放在函数外则被所有线程共享,则大家公用一个套接字对象,那么客户端端口永远一样了 c.connect((server_ip,port)) count=0 while True: c.send(('%s say hello %s' %(threading.current_thread().getName(),count)).encode('utf-8')) msg=c.recv(1024) print(msg.decode('utf-8')) count+=1 if __name__ == '__main__': for i in range(500): t=Thread(target=client,args=('127.0.0.1',8080)) t.start()