協程
協程是一種用戶態的輕量級線程,又稱微線程。
協程擁有自己的寄存器上下文和棧,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(即所有局部狀態的一個特定組合),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。
優點:
1.無需線程上下文切換的開銷
2.無需原子操作鎖定及同步的開銷
3.方便切換控制流,簡化編程模型
4.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。
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。
缺點:
1.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。
2.進行阻塞(Blocking)操作(如IO時)會阻塞掉整個程序
使用Gevent
gevent是python的一個并發框架,以微線程greenlet為核心,使用了epoll事件監聽機制以及諸多其他優化而變得高效.
•簡單示例
gevent的sleep可以交出控制權,當我們在受限于網絡或IO的函數中使用gevent,這些函數會被協作式的調度, gevent的真正能力會得到發揮。Gevent處理了所有的細節, 來保證你的網絡庫會在可能的時候,隱式交出greenlet上下文的執行權。
import geventdef foo(): print('running in foo') gevent.sleep(0) print('com back from bar in to foo')def bar(): print('running in bar') gevent.sleep(0) print('com back from foo in to bar')# 創建線程并行執行程序gevent.joinall([ gevent.spawn(foo), gevent.spawn(bar),])
執行結果
running in foo
running in bar
com back from bar in to foo
com back from foo in to bar
•同步異步
import randomimport geventdef task(pid): gevent.sleep(random.randint(0, 2) * 0.001) print('Task %s done' % pid)def synchronous(): for i in range(1, 10): task(i)def asynchronous(): threads = [gevent.spawn(task, i) for i in range(10)] gevent.joinall(threads)print('Synchronous:')synchronous()print('Asynchronous:')asynchronous()
執行輸出
Synchronous:
Task 1 done
Task 2 done
Task 3 done
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