一文帶你了解Python協(xié)程的詳細解釋以及例子

更新時間：2023年03月30日 09:03:25 作者：智健

協(xié)程不是計算機提供的，計算機只提供：進程、線程。協(xié)程是人工創(chuàng)造的一種用戶態(tài)切換的微進程，使用一個線程去來回切換多個進程，本文就來通過一些示例和大家詳細聊聊Python中的協(xié)程吧

1.協(xié)程

協(xié)程不是計算機提供的，計算機只提供：進程、線程。協(xié)程時人工創(chuàng)造的一種用戶態(tài)切換的微進程，使用一個線程去來回切換多個進程

實現(xiàn)協(xié)程的幾種方法

greenlet：早期模塊
yield關(guān)鍵字：可以保存代碼，保存狀態(tài)
asyncio裝飾器（3.4）
async、await關(guān)鍵字（3.5）【推薦】

1.1greenlet實現(xiàn)協(xié)程

pip install greenlet

from greenlet import greenlet
def fun1():
  gre2.switch()#切換到fun2
  pass
def fun2():
  gre1.switch()#切換到fun1
  pass
gre1 = greenlet(func1)
gre2 = greenlet(func2)
gre1.switch()#先去執(zhí)行fun1

1.2yield關(guān)鍵字實現(xiàn)協(xié)程

def func1():
    yield 1
    yield from func2()
    yield 2
    
def func2():
    yield 3
    yield 4
f1 = func1()
for item in f1:
    print(item,end=" ")
    
#打印結(jié)果
1 3 4 2

1.3使用asyncio模塊實現(xiàn)協(xié)程

再python3.4版本之后才可以用（不用安裝，在標準庫中）

import asyncio
#使用該裝飾器裝飾后，該函數(shù)就是一個協(xié)程函數(shù)
@asyncio.coroutine
def func1():
    print(1)
    #遇到IO操作時，會自動切換到taks中的其他任務(wù)函數(shù)
    yield from asyncio.sleep(2)
    print(2)

@asyncio.coroutine
def func2():
    print(3)
    yield from asyncio.sleep(2)
    print(4)
    
#將兩個協(xié)程函數(shù)封裝成一個tasks列表
tasks = [
    asyncio.ensure_future(func1()),
    asyncio.ensure_future(func2())
]
#
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(func1())

1.4async & await關(guān)鍵字實現(xiàn)協(xié)程

import asyncio
#使用該裝飾器裝飾后，該函數(shù)就是一個協(xié)程函數(shù)

async def func1():
    print(1)
    #遇到IO操作時，會自動切換到tasks中的其他任務(wù)函數(shù)
    await asyncio.sleep(2)
    print(2)


async def func2():
    print(3)
    await asyncio.sleep(2)
    print(4)
    
#將兩個協(xié)程函數(shù)封裝成一個tasks列表
tasks = [
    asyncio.ensure_future(func1()),
    asyncio.ensure_future(func2())
]

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(tasks)

2.協(xié)程意義

在線程中如果遇到IO等待時間，線程不會傻等著，會利用空閑的時間去做其他事情，也就是進程異步執(zhí)行。

#協(xié)程請求資源使用第三方庫aiohttp
import aiohttp

3.異步編程

3.1時間循環(huán)

理解成一個死循環(huán)，去檢測并執(zhí)行某些代碼

#偽代碼
任務(wù)列表 = [task1,task2...]
while True:
  for 就緒任務(wù) in 可執(zhí)行任務(wù)列表:
    執(zhí)行
  for 已完成任務(wù) in 已完成任務(wù)列表:
    從任務(wù)列表中刪除

import asyncio 

#生成一個書簡循環(huán)
loop = asyncio.get_event_loop()
#將任務(wù)放到任務(wù)列表中
loop.run_until_complete(任務(wù))

3.2案例

協(xié)程函數(shù),

定義函數(shù)的時候，用async def 函數(shù)名

協(xié)程對象：執(zhí)行協(xié)程函數(shù)的時候得到一個協(xié)程對象

async def func():
  pass
result = func()

注意：執(zhí)行協(xié)程函數(shù)時得到的協(xié)程對象，函數(shù)內(nèi)部代碼不會執(zhí)行

import asyncio
async def func():
  print("哈嘍")

f = func()#協(xié)程對象

loop = asyncio.get_event_loop()#創(chuàng)建循環(huán)對象
loop.run_until_complete(f)#通過循環(huán)對象執(zhí)行協(xié)程對象

#python3.7可以直接
asyncio.run(f)

3.3await關(guān)鍵字

await + 可等待的對象 {協(xié)程對象，F(xiàn)uture對象，Task對象} (類似于I O 等待)

import asyncio
async def func():
  print("哈嘍")
  re = await asyncio.sleep(2)
	print(re)
asyncio.run(func())

await就是等待對象的值得到結(jié)果后再繼續(xù)向下執(zhí)行

import asyncio
async def other():
  print("start")
  await asyncio.sleep(2)
  print("end")
  return 1

async def fun():
  print("執(zhí)行協(xié)程函數(shù)內(nèi)部代碼")
  #遇到IO操作時會掛起當前協(xié)程任務(wù)，等IO操作完成后再繼續(xù)往下執(zhí)行，當前協(xié)程掛起時，時間循環(huán)對象可以執(zhí)行其他協(xié)程任務(wù)
  re = await other()
  print("IO請求結(jié)束，結(jié)果為：",re)
  
asyncio.run(func())

執(zhí)行結(jié)果