协程、 事件驱动介绍

<table style="height: 44px; background-color: #afeeee; width: 1265px;" border="0">

协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此：

协程能保留上一次调用时的状态（即所有局部状态的一个特定组合），每次过程重入时，就相当于进入上一次调用的状态，换种说法：进入上一次离开时所处逻辑流的位置。线程和进程的操作是由程序触发系统接口，最后的执行者是系统；协程的操作执行者则是用户自身程序。

简单定义：

1. 寄存在线程中，单线程下可以实现多并发效果
2. 修改共享数据不需加锁
3. 用户程序里自己保存多个控制流的上下文栈
4. 一个协程遇到IO操作自动切换到其它协程

协程的优点：

• 无需线程上下文切换的开销
• 无需原子操作锁定及同步的开销："原子操作(atomic operation)是不需要synchronized"，所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。原子操作可以是一个步骤，也可以是多个操作步骤，但是其顺序是不可以被打乱，或者切割掉只执行部分。视作整体是原子性的核心。

• 方便切换控制流，简化编程模型
• 高并发+高扩展性+低成本：一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。

缺点：

• 无法利用多核资源：协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要，除非是cpu密集型应用。
• 进行阻塞（Blocking）操作（如IO时）会阻塞掉整个程序

协程的适用场景：当程序中存在大量不需要CPU的操作时（也就是平时所说的IO密集型程序），适用于协程；

协程简单实现：yield

demo：

<span style="color: #0000ff;">def<span style="color: #000000;"> consumer(name):
<span style="color: #0000ff;">print(<span style="color: #800000;">"<span style="color: #800000;">%s开始吃桃子。。。。<span style="color: #800000;">"%<span style="color: #000000;">name)
r=<span style="color: #800000;">" <span style="color: #800000;">"
<span style="color: #0000ff;">while<span style="color: #000000;"> True:
new_food=<span style="color: #0000ff;">yield r <span style="color: #008000;">#<span style="color: #008000;">通过yeild向生产者发送消息
<span style="color: #0000ff;">print(<span style="color: #800000;">"<span style="color: #800000;">[%s]开始吃桃子[%s]<span style="color: #800000;">"%<span style="color: #000000;">(name,new_food))
r=<span style="color: #000000;">name

<span style="color: #0000ff;">def<span style="color: #000000;"> product():

con.</span><span style="color: #800080;"&gt;__next__</span>()   <span style="color: #008000;"&gt;#</span><span style="color: #008000;"&gt;先执行__next__方法启动生成器</span>
con1.<span style="color: #800080;"&gt;__next__</span><span style="color: #000000;"&gt;()
n</span>=<span style="color: #000000;"&gt;0
</span><span style="color: #0000ff;"&gt;while</span> n<5<span style="color: #000000;"&gt;:
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;print</span>(<span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #800000;"&gt;桃子熟了，可以吃了</span><span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #000000;"&gt;)
    r1</span>=con.send(n)    <span style="color: #008000;"&gt;#</span><span style="color: #008000;"&gt;向生成器（consumer）发送消息并激活生成器</span>
    r2=<span style="color: #000000;"&gt;con1.send(n)
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;print</span>(<span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #800000;"&gt;[product] return %s ok</span><span style="color: #800000;"&gt;"</span> %<span style="color: #000000;"&gt;r1)
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;print</span>(<span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #800000;"&gt;[product] return %s ok</span><span style="color: #800000;"&gt;"</span> %<span style="color: #000000;"&gt; r2)
    n</span>+=1<span style="color: #000000;"&gt;
    time.sleep(</span>1<span style="color: #000000;"&gt;)
con.close()
con1.close()

<span style="color: #0000ff;">if <span style="color: #800080;">name == <span style="color: #800000;">'<span style="color: #800000;">main<span style="color: #800000;">'<span style="color: #000000;">:
con=consumer(<span style="color: #800000;">"<span style="color: #800000;">wd<span style="color: #800000;">"<span style="color: #000000;">)
con1=consumer(<span style="color: #800000;">"<span style="color: #800000;">jack<span style="color: #800000;">"<span style="color: #000000;">)
p=product()

执行结果：

11 jack ok

上述程序运行过程：

1.con=cusumer("wd"),使customer变成生成器(generator)，con1=cusumer("jack")同理

2.p=product()，执行product函数，执行con.__next__()启动生成器,切回consumer函数运行

3.consumer函数执行到new__food=yeild r,此时遇到yeild停止并保存当前运行状态，继续切到product()函数原来状态执行，并通过yield把r的值返回给pruduct。

4.运行到r1=con.send(n),product通过send向cusumer发送消息，并通过r1接受来自于customer的消息返回，程序切到customer运行，此时cusumer又开始步骤3

5.最后product没有生产消息了，也就是停止了，通过con.close()关闭consumer，整个过程结束。

上述过程可以看到，整个切换过程在一个线程中进行，并且全程无锁，完全依赖product和cusumer协作完成。

greenlet

greenlet是一个用C实现的协程模块，相比与python自带的yield，它可以使你在任意函数之间随意切换，而不需把这个函数先声明为generator,但是greenlet还是未实现遇IO自动切换，而是使用switch()方法实现的切换。

demo：

greenlet <span style="color: #0000ff;">def<span style="color: #000000;"> fun1():

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;print</span>(<span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #800000;"&gt;运行 函数 A</span><span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #000000;"&gt;)

time.sleep(</span>1<span style="color: #000000;"&gt;)
</span><span style="color: #0000ff;"&gt;print</span>(<span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #800000;"&gt;结束运行函数A</span><span style="color: #800000;"&gt;"</span><span style="color: #000000;"&gt;)
gr3.switch()

<span style="color: #0000ff;">def<span style="color: #000000;"> fun2():
<span style="color: #0000ff;">print(<span style="color: #800000;">"<span style="color: #800000;">运行 函数 B<span style="color: #800000;">"<span style="color: #000000;">)
gr1.switch()

<span style="color: #0000ff;">def<span style="color: #000000;"> fun3():
<span style="color: #0000ff;">print(<span style="color: #800000;">"<span style="color: #800000;">运行 函数 C<span style="color: #800000;">"<span style="color: #000000;">)
gr2.switch()

<span style="color: #0000ff;">if <span style="color: #800080;">name == <span style="color: #800000;">'<span style="color: #800000;">main<span style="color: #800000;">'<span style="color: #000000;">:
gr1=<span style="color: #000000;">greenlet(fun1)
gr2=<span style="color: #000000;">greenlet(fun2)
gr3=<span style="color: #000000;">greenlet(fun3)
gr1.switch()<span style="color: #008000;">#启动，相当于generator中一开始执行next方法，如果没有这段代码，程序不会运行

运行结果：
运行 函数 A
结束运行函数A
运行 函数 C
运行 函数 B

gevent