协程[Python基础]
协程
1、什么是协程
进程:资源单位
线程:执行单位
协程:是单线程下的并发,又称微线程,纤程。即单线程可以通过协程来实现并发。
PS: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。
2、协程的优缺点
优点:
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:
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
3、协程的特点
1)必须在只有一个单线程里实现并发
2)修改共享数据不需加锁
附加:一个协程遇到IO操作自动切换到其它协程(gevent模块)
4、gevent模块
gevent模块是一个第三方模块,需要下载安装gevent库
pip3 install gevent
用法:
g1 = gevent.spawn(函数名, 参数1, 参数2, 参数3...) # 创建一个协程对象
gevent.joinall([g1, g2, g3]) # 遇到IO阻塞时会自动在 [g1, g2, g3] 中切换任务
monkey.patch_all() # 必须放到被打补丁者的前面,如time,socket模块之前(可以记忆成要用gevent,需要将from gevent import monkey和monkey.patch_all()放到文件的开头)
代码演示:
from gevent import monkey # 猴子补丁monkey.patch_all() # 监听所有的任务是否有IO操作,如果有就切换。必须写在最上面,这句话后面的所有阻塞全部能够被识别到
from gevent import spawn # spawn(函数名, 参数1, 参数2, 参数3...)
from gevent import joinall # 等同于start和join的作用
import time
def task1():
print("start from task1...")
time.sleep(1)
print("end from task1...")
def task2():
print("start from task2...")
time.sleep(3)
print("end from task2...")
def task3():
print("start from task3...")
time.sleep(5)
print("end from task3...")
if__name__ == "__main__":
start_time = time.time()
# 创建协程对象
sp1 = spawn(task1)
sp2 = spawn(task2)
sp3 = spawn(task3)
# sp1.start()
# sp2.start()
# sp3.start()
# sp1.join()
# sp2.join()
# sp3.join()
# 使用joinall()方法
joinall([sp1, sp2, sp3]) # 等同于start和join的作用
end_time = time.time()
print(f"执行时间为 {end_time - start_time}")
执行结果:
start from task1...start
from task2...start
from task3...end
from task1...end
from task2...end
from task3...执行时间为
5.030768394470215
进程和线程的任务切换是由操作系统自行切换的,自己不能控制
协程是通过自己的程序(代码)来进行切换的,自己能够控制,只有遇到协程模块能够识别的IO操作的时候,程序才会进行任务切换,实现并发效果,如果所有程序都没有IO操作,那么就基本属于串行执行了
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