Python-----线程、进程、协程(主要看代码）

线程

多任务：操作系统可以同时运行多个任务。
python 默认是单任务

线程： 被称为轻量级进程，是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID，当前指令指针（PC），寄存器集合和堆栈组成。另外，线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源

主线程：当⼀个程序启动时，就有⼀个进程被操作系统（OS）创建，与此同时⼀个线程也⽴刻运 ⾏，该线程通常叫做程序的主线程
主线程的重要性：
1）是产生其他子线程的线程
2）通常它必须最后完成执行各种关闭动作

子线程：可以看做是程序执⾏的⼀条分⽀，当⼦线程启动后会和主线程⼀起同时执⾏

使用threading .Thread(target=函数名，args=(参数列表，元组))创建子线程对象

import time
import threading


def sing():
    for i in range(5):
        print("正在唱歌 .....")
        time.sleep(0.5)


def dance():
    for i in range(5):
        print("正在跳舞 .....")
        time.sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    # 如果不使用线程，只能5次唱歌后才能进行5次跳舞，不能同时唱歌跳舞，而且速度慢
    # sing()
    # dance()

    # 使用threading .Thread(target=函数名，args=(参数列表，元组))创建子线程对象
    # 线程  传递参数有 三种方式
    # 1.元组 threading.thread(target = 函数名，args=(参数1，参数2,......))元组中元素的顺序和函数的参数顺序一致
    # 2.字典 threading.thread(target = 函数名，kwargs={“参数名”:"参数值"，.....})
    # 3.混合元组和字典 threading.thread(target = 函数名，args=(参数1，参数2,......)，kwargs={“参数名”:"参数值"，.....})
    sing_thread = threading.Thread(target=sing)
    dance_thread = threading.Thread(target=dance)
    # 线程对象.start()启动子线程（子线程同时执行，这样就可以同时唱歌跳舞，但是多线程程序的执⾏顺序是不确定的）
    sing_thread.start()
    dance_thread.start()
    # 使用多线程并发的操作，花费时间要短很多

除了使用threading.Thread创建线程，也可以通过自定义一个类继承threading.Thread类，并且重写run（）方法，然后通过实例化自定义对象.start()方法启动自定义线程。调⽤start() ⽅法，但是对象的run⽅法被执⾏了，说明 start⽅法中调⽤了 run⽅法。其中的__init__方法需要调用父类的init方法，super().init()

查看线程数量：
threading.enumerate() 获取当前所有活跃线程的列表。使用len()对列表求长度可以看到当前活跃的线程的个数。

获取当前线程对象：
threading.current_thread() 获取当前线程对象（含名称）

守护线程：如果在程序中将⼦线程设置为守护线程，则该⼦线程会在主线程结束时⾃动退出，设 置⽅式为thread.setDaemon(True)，要在thread.start()之前设置。默认是false的，也就是主线程结束 时，⼦线程依然在执⾏。

# 导入时间和线程模块
from time import sleep
import threading


def work1():
    for i in range(10):
        print("正在执行.....", i)
        sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    #  创建子线程
    t1 = threading.Thread(target=work1)
    # ****设置子线程为守护线程，如果不设置这个，即使主线程exit，子线程也会继续执行****
    t1.setDaemon(True)
    # 启动子线程
    t1.start()
    sleep(2)
    print("Game Over .....")
    exit()

并发：
指的是任务数多于cpu核数，通过操作系统的各种任务调度算法，实现⽤多个任务“⼀起”执 ⾏（实际上总有⼀些任务不在执⾏，因为切换任务的速度相当快，看上去⼀起执⾏⽽已）

真正的并⾏执⾏多任务只能在多核CPU上实现，但是，由于任务数量远远多 于CPU的核⼼数量， 所以，操作系统也会⾃动把很多任务轮流调度到每个核 ⼼上执⾏。

并行：
指的是任务数⼩于等于cpu核数，即任务真的是⼀起执⾏的

多线程 共享 全局变量数据
产生的问题：
线程对全局变量随意修改可能造成多线程之间对全局变量的混乱（即线程⾮安全）
如果多个线程同时对同一个全局变量操作，会造成资源竞争的问题，导致计算结果有误。
解决方法：
优先让某个线程先执行，使用线程对象.join（）方法解决，缺点：把多线程变成了单线程，影响了整体性能
如下：

import threading
from time import sleep
# 定义全局变量
num = 0


def work1():
    global num
    for i in range(1000000):
        num += 1
    print("work1 num = %d" % num) #1000000


def work2():
    global num
    for i in range(1000000):
        num += 1
    print("work2 num= %d" % num) #2000000


if __name__ == '__main__':
    work1_thread = threading.Thread(target=work1)
    work2_thread = threading.Thread(target=work2)
    work1_thread.start()
    # work1执行完后再执行work2
    work1_thread.join()
    work2_thread.start()

    # while 循环的作⽤是：能保证⼦线程运⾏完毕，再去输出 num
    while len(threading.enumerate()) != 1:
        sleep(2)
    print("num = ",num) # 2000000

同步：
在多任务中 多个任务执行有先后顺序，一个执行完毕后，另外一个再执行（这个可以解决线程同时修改全局变量）

异步：
在多任务中 多个任务执行没有先后顺序，多个任务同时执行

线程的锁机制：
当线程获取资源后，立刻进行锁定，资源使用完毕后再解锁，有效的保证同一时间只有一个线程在使用资源
互斥锁：
当多个线程几乎同时修改某一个共享数据的时候，需要进行共同控制。线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源，最简单的同步机制是引入互斥锁。

# 创建锁
mutex= threading.Lock()
# 锁定
mutex.acquire()
# 释放
mutex.release()

死锁：
在线程间共享多个资源的时候，如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源，就会造成死锁

进程

进程： 是资源分配的最小单位，也是线程的容器。

程序：程序时固定不变的，而进程会根据运行需要，让操作系统动态分配各种资源（如内存，cpu，磁盘，网络）

进程的状态：

首先导包，import multiprocessing,使用multiprocessing.Process(target=函数名)创建进程对象，使用.start()方法启动进程，当然除了target这个参数，还可以用args元组方式和kwargs字典方式传参

获取当前进程对象名称：multiprocessing.current_process()
设置名称:multiprocessing.Process(target=xxx,name="进程名称")

获取进程号id：multiprocessing.current_process().pid / os.getpid()
获取进程父id：os.getppid()

进程之间 不能共享 全局变量
底层原理：子进程会复制主进程的资源到内部运行
给子进程传递参数方法和给子线程传递参数方法基本一致！

守护进程：p1.daemon=True 设置⼦进程 p1 守护主进程，当主进程结束的时候，⼦进程也随之结束。默认情况下，主进程会等待子进程结束才结束。
p1.terminate() 终⽌进程执⾏，并⾮是守护进程

进程间的通信：
消息队列

====================创建队列，队列的操作写入和读取，获取队列中消息的个数，判断队列是否为空或者已满======================
# 导入模块
import multiprocessing
# 定义消息队列，如果不指定队列长度，则默认为最大，
# 如果指定了消息队列的大小，则消息队列就有上限控制
queue = multiprocessing.Queue(4)
# queue.put()向消息队列中放入任意类型的值
queue.put(1)
queue.put("hello")
queue.put([1, 2, 3])
queue.put({"name": "wenmei", "age": 18})
# 当超出队列长度时，进入阻塞状态，直到从消息队列腾出空间为止
#queue.put((1, 2, 3))
# 消息队列如果没有空间可写入，则会立刻抛出"Queue.Full"异常
queue.put_nowait((1, 2, 3))
# 判断队列是否已满
isFull = queue.full()
print("isFull -------->",isFull)

print(queue) # 

# queue.get 获取第一个值
value1 = queue.get()
print(value1)
# queue.get 获取第二个值
value2 = queue.get()
print(value2)
........
value5 = queue.get_nowait()
print(value5)

# 获取队列中消息的个数
print("消息的个数:",queue.qsize())
# 判断队列是否为空
isEmpty = queue.empty()
print("isEmpty------>", isEmpty)

"""
思路：利用队列在两个进程间进行传递，进而实现数据共享
1.准备两个进程
2.准备一个队列，一个进程向队列写入数据，另一进程从队列读数据
"""
#导入模块
import multiprocessing
from time import sleep
# 写入数据到队列的函数
def wirte_queue(queue):
    for i in range(10):
        # 判断是否已满
        if queue.full():
            print("队列已满!")
            break
        queue.put(i)
        print("写入成功，已经写入：" ,i)
        sleep(0.5)


# 读取队列数据并显示的函数
def read_queue(queue):
    while True:
        if queue.empty():
            print("队列为空!")
            break
        value = queue.get()
        print("已经读取:", value)


if __name__ == '__main__':
    # 创建一个空的队列
    create_queue = multiprocessing.Queue(5)
    # 创建2个进程,分别读写
    wirte_process = multiprocessing.Process(target=wirte_queue,args=(create_queue,))
    read_process = multiprocessing.Process(target=read_queue,args=(create_queue,))
    wirte_process.start()
    # 优先写数据，结束后再读取数据
    wirte_process.join()
    read_process.start()

进程池：当需要创建的⼦进程数量不多时，可以直接利⽤multiprocessing中的Process动态成⽣多个进程，但如 果是上百甚⾄上千个⽬标，⼿动的去创建进程的⼯作量巨⼤，此时就可以⽤到multiprocessing模块提 供的Pool⽅法。

同步方式： pool.apply()，阻塞方式，也就是说，必须等待上一个进程退出才能执行下一个进程
异步方式： pool.apply_async()，非阻塞方式，并行，后面必须有pool.close() pool.join()

=================进程池的创建 multiprocessing.Pool(3) 以及两种工作方式=============================
# 导入相应的模块
import multiprocessing
from time import sleep
# 创建一个函数，用于模拟文件拷贝
def copy_work():
    print("正在拷贝......", multiprocessing.current_process())
    sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    # 创建一个进程池，长度为3，表示进程池中最多能够创建3个进程
    propool = multiprocessing.Pool(3)
    for i in range(10):
        # 原始方法
        # copy_work()# <_MainProcess(MainProcess, started)>
        # 先用进程池同步方式拷贝, .apply(函数名,(参数1，参数2....))
        # propool.apply(copy_work) #一个一个出现

        # 再用进程池异步方式拷贝
        # 注意:1.pool.close()表示不再接受新的任务
        # 2.主进程不再等待进程池结束后再退出,需要进程池join()
        propool.apply_async(copy_work)# 如果没有使用注意的两点，不会输出任何值三个三个出现
    propool.close()
    propool.join()# 让主进程等待进程池执行后再退出

============================文件夹拷贝器进程池实现=============================
import os
import multiprocessing
# 文件拷贝函数：
def copy_file(source_path,target_path,file_name):
    # 拼接源文件和目标文件的具体路径
    print(multiprocessing.current_process())
    source_path = source_path + "/" + file_name
    target_path = target_path + "/" + file_name
    # 打开源文件读取源文件的内容，写入到目标文件中
    with open(source_path, "rb") as source_file:
        with open(target_path, "wb") as target_file:
            while True:
                file_data = source_file.read(1024)
                if file_data:
                    target_file.write(file_data)
                else:
                    break


if __name__ == '__main__':

    # 定义变量，保存源文件夹、目标文件夹所在路径
    source_path = "D:/workspace/mycharm/learn_process/test"
    target_path = "D:/test"
    # 创建目标路径
    try:
        os.mkdir(target_path)
    except Exception as e:
        print("文件夹已经存在！")
    # 获取源文件夹中的所有文件（列表）
    file_list = os.listdir(source_path)
    # 创建进程池
    propool = multiprocessing.Pool(3)
    for file_name in file_list:
        # copy_file(source_path,target_path,file_name) #以前的方式，直接调用函数
        propool.apply_async(copy_file,(source_path, target_path, file_name))

    propool.close()
    propool.join()

"""进程池中的queue通信,与上面的进程间直接通信相比  是在进程池间进程的通信，创建队列是有区别的"""
=======如果要使⽤Pool创建进程，就需要使⽤multiprocessing.Manager()中的Queue()，⽽不是multiprocessing.Queue()===============
#导入模块
import multiprocessing
from time import sleep
# 写入数据到队列的函数
def wirte_queue(queue):
    for i in range(10):
        # 判断是否已满
        if queue.full():
            print("队列已满!")
            break
        queue.put(i)
        print("写入成功，已经写入：" ,i)
        sleep(0.5)


# 读取队列数据并显示的函数
def read_queue(queue):
    while True:
        if queue.empty():   # if queue.qsize() == 0:
            print("队列为空!")
            break
        value = queue.get()
        print("已经读取:", value)


if __name__ == '__main__':
    # 创建进程池
    propool = multiprocessing.Pool(3)
    # 创建 ====进程池中====的队列======================================
    queuepool = multiprocessing.Manager().Queue(5)
    # 使用进程池执行任务
    # 同步方式
    # propool.apply(wirte_queue, (queuepool,))
    # propool.apply(read_queue, (queuepool,))
    # 异步方式，apply_async()返回值ApplyResult对象，该对象有一个wait()方法
    # wait()方法类似join()表示先让进程执行完毕，后续进程才能启动
    result = propool.apply_async(wirte_queue,(queuepool,))
    result.wait()# 如果没有这个 只能读第一个
    propool.apply_async(read_queue,(queuepool,))
    propool.close()# 表示不再接收新的任务
    propool.join() # 主进程会等待进程池执行结束后再退出

进程和线程对比

区别：

进程是系统进行资源分配的基本单位，线程是进程的一个实体，是CPU调度的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。

一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程

进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，只需要到一些必不可少的一点资源，从而极大地提高了程序的运行效率

线程不能独立执行，必须依存在进程中

进程切换慢，线程切换快

选择原则：

• 需要频繁创建销毁的优先使⽤线程；因为对进程来说创建和销毁⼀个进程代价是很⼤的。
• 线程的切换速度快，所以在需要⼤量计算，切换频繁时⽤线程，还有耗时的操作使⽤线程可提⾼应⽤程序的响应
• 因为对CPU系统的效率使⽤上线程更占优，所以可能要发展到多机分布的⽤进程，多核分布⽤线 程
• 并⾏操作时使⽤线程，如C/S架构的服务器端并发线程响应⽤户的请求；
• 需要更稳定安全时，适合选择进程；需要速度时，选择线程更好。
• CPU 密集型 进程优先；I/O 密集型使用线程

在python的原始解释器CPython中存在着GIL（Global Interpreter Lock,全局解释器锁），因此在解释执行python代码时，会产生互斥锁来限制线程对共享资源的访问，知道解释器遇到I/O操作或者操作次数达到一定数目时财货四方GIL。造成了即使在多核CPU中，多线程也只是做着分时切换而已。

协程

可迭代对象 && 迭代器

我们已经知道可以对list、tuple、str、dict、set等类型的数据使⽤for…in…的循环语法从其中依次拿到数据进⾏使⽤，我们把这样的过程称为遍历，也叫迭代。

如何判断一个对象是否是Iterable对象？：使用**isinstance()**判断一个对象是否是Iterable对象，导包：from collections import Iterable

可迭代对象的本质：一个对象所属的类中含有__iter__()方法，该对象就是一个可迭代对象。

迭代器的作用：1）记录当前迭代的位置 2）配合next()获取可迭代对象的下一个元素值。
获取迭代器： iter(可迭代对象)
获取可迭代对象的值： next(迭代器)

for循环的本质：
1）通过iter（要遍历的对象）获取要遍历的对象的迭代器
2）next（迭代器）获取下一个元素
3）帮我们捕获了StopIteration异常

自定义迭代器，满足2类：
1）必须含有__iter__()
2) 必须含有__next__(）
迭代器⾃身正是⼀个迭代器，所以迭代器的 iter ⽅法返回⾃身即可。

=====================自定义列表，进行遍历，利用for循环的本质=============================
# 定义MyList类 1.初始化方法2.__iter__()方法，对外提供迭代器
# 3.addItem()方法，用来添加数据
class MyList(object):
    def __init__(self):
        # 定义实例属性，保存数据
        self.items = []

    def __iter__(self):
        # 创建MyListIterator对象 并返回
        mylist_iterator = MyListIterator(self.items)
        return mylist_iterator

    def addItem(self, data):
        self.items.append(data)
        print(self.items)


# 自定义迭代器类MyListIterator
# 初始化方法、迭代器方法__iter__()、获取下一个元素值的方法__next__()
class MyListIterator(object):
    def __init__(self, items):
        # 定义实例属性，保存MyList类传递过来的items
        self.items = items
        # 记录迭代器迭代的位置
        self.current_index = 0

    def __iter__(self):
        pass

    def __next__(self):
        # 判断当前的下标是否越界，如果越界，直接抛出异常
        if self.current_index < len(self.items):
            data = self.items[self.current_index]
            self.current_index += 1
            return data
        else:
            raise StopIteration


if __name__ == '__main__':
    mylist = MyList()
    mylist.addItem("星期一")
    mylist.addItem("星期二")
    mylist.addItem("星期三")
    for value in mylist:
        print(value)

=============================迭代器-------斐波拉契数列（Fibonacci）============================
class Fibonacci(object):
    def __init__(self, nums):
        # 指定生成几个数
        self.num = nums
        # 记录下标位置的实例属性
        self.current_index = 0
        # 保存斐波那契数列的前两个
        self.a = 1
        self.b = 1

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        # 判断生成的个数是否超出范围
        if self.current_index < self.num:
            # 定义变量，保存a的值
            data = self.a
            self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
            # 索引+1（一定要记得）
            self.current_index += 1
            return data
        else:
            raise StopIteration


if __name__ == '__main__':
    fib = Fibonacci(5)
    for value in fib:
        print(value， end="") # 1 1 2 3 5 
    # 除了for循环能接收可迭代对象，list、tuple等也能接收。
    fib_list = list(Fibonacci(5))
    print(fib_list) #[1, 1, 2, 3, 5]
    fib_tuple = tuple(Fibonacci(5))
    print(fib_tuple) #(1, 1, 2, 3, 5)

生成器

利⽤迭代器，我们可以在每次迭代获取数据（通过next()⽅法）时按照特定的规律进⾏⽣成。但是我们 在实现⼀个迭代器时，关于当前迭代到的状态需要我们⾃⼰记录，进⽽才能根据当前状态⽣成下⼀个 数据。为了达到记录当前状态，并配合next()函数进⾏迭代使⽤，我们可以采⽤更简便的语法，即⽣成 器(generator)。⽣成器是⼀类特殊的迭代器( 按照一定的规律生成数列)。

=================================创建生成器两种方法===============================
"""
生成器创建的两种方式：
1.列表推导式  2.函数中使用yield
"""
# 列表推导式
data_list1 = [x * 2 for x in range(10)]
print(data_list1) # [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

# 生成器创建方式一，将[]改为 （）
data_generator = (x * 2 for x in range(10))
print(data_generator) #  at 0x00000224F611F6D8>
#对于列表可以直接打印每一个元素，但是对于生成器，应该按照迭代器的使用方法来使用，如next(),for循环、list()等方法
for value in data_generator:
    print(value, end=" ") # 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

def test1():
    return 10
m = test1()
print("\n m=", m) # 10

# 生成器创建方式二，函数中使用yield
def test2():
    yield 10
t = test2()
print(t) # 
value = next(t)
print(value) # 10

=============================生成器实现 ------斐波那契数列=====================================
# 我们将原本在迭代器 __next__ ⽅法中实现的基本逻辑放到⼀个函数中来实现，但是将每次迭代返回数值的return换成了yield，
# 此时新定义的函数便不再是函数，⽽是⼀个⽣成器了。简单来说：只要在def中有yield关键字的 就称为 ⽣成器
def fibonacci(n):
    # 定义变量保存第一列和第二列的值
    a = 1
    b = 1
    # 定义变量保存当前生成的位置
    current_index = 0
    # 循环生成数据，条件（当前的列数<总列数）
    print("-------------1111111111111111---------------")
    while current_index < n:
        data = a
        a, b = b, a+b
        current_index += 1
        print("-------------22222222222222---------------")
        yield data
        print("-------------33333333333333---------------")
        #yield作用 ：
        # 1.能够充当return的作用
        # 2.能够保存程序的状态,并且暂停程序执行
        # 3.当next的时候，可以继续唤醒程序从yield位置继续向下执行
if __name__ == '__main__':
    fib = fibonacci(5)
    # value = next(fib) 
    # print("第一列:", value)
    # value = next(fib) #next函数让⽣成器从断点处继续执⾏，即唤醒⽣成器（函数）
    # print("第二列:", value)
    for f in fib:
        print(f)



输出：
-------------1111111111111111---------------
-------------22222222222222---------------
1
-------------33333333333333---------------
-------------22222222222222---------------
1
-------------33333333333333---------------
-------------22222222222222---------------
2
-------------33333333333333---------------
-------------22222222222222---------------
3
-------------33333333333333---------------
-------------22222222222222---------------
5
-------------33333333333333---------------

生成器-使用注意：
return 作用：可以结束 生成器的运行
send 作用：生成器.send(传递给生成器的值),出来next()可以唤醒生成器外，也可以使用send()函数唤醒，同时还可以传递一个参数，c.next()等价c.send(None)

=====================================生成器-使用注意==========================
def fibonacci(n):
    # 定义变量保存第一列和第二列的值
    a = 1
    b = 1
    # 定义变量保存当前生成的位置
    current_index = 0
    # 循环生成数据，条件（当前的列数<总列数）
    print("-------------1111111111111111---------------")
    while current_index < n:
        data = a
        a, b = b, a+b
        current_index += 1
        print("-------------22222222222222---------------")
        recv = yield data
        if recv == 1:
            return " 我是return，我能让生成器结束！"
        print("-------------33333333333333---------------")
        #yield作用 ：
        # 1.能够充当return的作用
        # 2.能够保存程序的状态,并且暂停程序执行
        # 3.当next的时候，可以继续唤醒程序从yield位置继续向下执行
if __name__ == '__main__':
    fib = fibonacci(5)
    value = next(fib)
    print("第一列:", value)
    value = next(fib)
    try:
        print("第二列:", value)
        data = fib.send(1)
        # 后面的没有执行，程序终止
        value = next(fib)
        print("第三列:", value)
    except Exception as e:
        print(e) # 我是return，我能让生成器结束！ 捕获异常

协程

协程，⼜称微线程， 就是你可以暂停执⾏的函数，就像生成器一样。它在不开辟新的线程的基础上，实现多个任务。

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； 协程的操作则是程序员。线程的切换⾮常耗性能。但是协程的切换只是单纯的操作CPU的上下⽂，所以⼀秒钟切换个 上百万次系统都抗的住。

协程存在的意义：对于多线程应⽤，CPU通过切⽚的⽅式来切换线程间的执⾏，线程切换时需要 耗时（保存状态，下次继续）。协程，则只使⽤⼀个线程（单线程），在⼀个线程中规定某个代码块 执⾏顺序。

协程的适⽤场景： 当程序中存在⼤量不需要CPU的操作时（IO），适⽤于协程；

协程–yield

from time import sleep
def work1():
    while True:
        print("正在执行work1.....")
         yield
        sleep(0.5)
def work2():
    while True:
        print("正在执行work2.................")
        yield
        sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
    w1 = work1()
    w2 = work2()
    while True:
        next(w1)
        next(w2)

协程-----greenlet

greenlet 是python的⼀个C扩展，一个第三方模块，提供可自行调度的微线程，即协程。⽤switch来表示 协程的切换

from time import sleep
from greenlet import greenlet
def work1():
    while True:
        print("正在执行work1.....")
        sleep(0.5)
        # 切换到第二个任务
        g2.switch()

def work2():
    while True:
        print("正在执行work2.................")
        sleep(0.5)
        g1.switch()
if __name__ == '__main__':
    # 创建greenlet对象
    # greenlet(函数名）
    g1 = greenlet(work1)
    g2 = greenlet(work2)
    # 执行work1任务，并没有使用while True，只是定义先执行哪一个
    g1.switch()

协程------gevent

其原理是当⼀个greenlet遇到IO(指的是input output 输⼊输出，⽐如⽹络、⽂件操作等)操作时， ⽐如访问⽹络，就 ⾃动切换 到其他的greenlet，等到IO操作完成，再在适当的时候切换回来继续执⾏。使用 spawn() 指派任务

from gevent import monkey
monkey.patch_all()
from time import sleep
import gevent

def work1():
    while True:
        print("正在执行work1.....", gevent.getcurrent())# # 
        sleep(0.5)  # 默认情况下，time.sleep()不能被gevent识别为耗时操作
        # 1）把time.sleep()----->gevent.sleep()
        #gevent.sleep(0.5)
        # 2)给gevent打补丁（目的；让gevent识别time.sleep())
        """
        如何打补丁？
        1.导入monkey模块 from gevent import monkey
        2.破解 monkey.patch_all()
        3.以上默认放在开头才起作用
        """

def work2():
    while True:
        print("正在执行work2.................",gevent.getcurrent()) #  
        sleep(0.5)
        #gevent.sleep(0.5)

if __name__ == '__main__':
    # 指派任务 gevent.spawn(函数名，参数1，参数2，，，，）
    g1 = gevent.spawn(work1)
    g2 = gevent.spawn(work2)
    # 让主线程等待协程执行完毕后再退出
    g1.join()
    g2.join()

进程、线程、协程对比

进程是资源分配的基本单位、线程是CPU调度的基本单位、协程是单线程执行多任务
切换效率：协程 > 线程 > 进程
高效率方式： 进程+ 协程

应用场景：
多进程：密集CPU任务，需要充分使⽤多核CPU资源（服务器，⼤量的并⾏计算）的时候，⽤多进 程。
缺陷：多个进程之间通信成本⾼，切换开销⼤。

多线程：密集I/O任务（⽹络I/O，磁盘I/O，数据库I/O）使⽤多线程合适。
缺陷：同⼀个时间切⽚只能运⾏⼀个线程，不能做到⾼并⾏，但是可以做到⾼并发。

协程：当程序中存在⼤量不需要CPU的操作时（IO），适⽤于协程；多线程请求返回是⽆序的，哪个线程有数据返回就处理哪个线程，⽽协程返回的数据是有序的。
缺陷：单线程执⾏，处理密集CPU和本地磁盘IO的时候，性能较低。处理⽹络I/O性能还是⽐较⾼.

==========================================协程实现文件下载===================================
from gevent import monkey
monkey.patch_all()
import urllib.request
import gevent
def download_img(imgurl, file_name):
    try:
        # 根据url地址请求网络资源
        url_data = urllib.request.urlopen(imgurl)# 打开⽹址并返回对应的内容（⼆进制流）
        # 在本地创建文件，并保存
        with open(file_name, "wb") as file:
            # 一直读取数据 直到为空
            while True:
                # 读取网络资源数据（循环）
                file_data = url_data.read(1024)
                # 把读取的网络资源写入到本地文件中
                if file_data:
                    file.write(file_data)
                else:
                    break
    # 做异常捕获
    except Exception as e:
        print("文件 %s 下载失败！" % file_name)

def main():
    # 定义要下载的图片路径
    img_url1 = "http://img.mp.itc.cn/upload/20170716/8e1b835f198242caa85034f6391bc27f.jpg"
    img_url2 = "http://img.mp.sohu.com/upload/20170529/d988a3d940ce40fa98ebb7fd9d822fe2.png"
    img_url3 = "http://image.uczzd.cn/11867042470350090334.gif?id=0&from=export"
    # 调用文件下载函数，专门下载文件
    # download_img(img_url1, "1.gif")
    # download_img(img_url2, "2.gif")
    # download_img(img_url3, "3.gif")
    # gevent.joinall([协程列表])
    gevent.joinall([
        gevent.spawn(download_img, img_url1, "1.gif"),
        gevent.spawn(download_img, img_url2, "2.gif"),
        gevent.spawn(download_img, img_url3, "3.gif")
    ])
if __name__ == '__main__':
    main()