Python 并发编程之Gevent

1. 什么是Gevent

gevent是一个基于libev的python并发框架,以微线程greenlet为核心，使用了epoll事件监听机制以及诸多其他优化而变得高效.而且其中有个monkey类, 将现有基于Python线程直接转化为greenlet(类似于打patch).

greenlet 包是 Stackless 的副产品，其将微线程称为 “tasklet” 。tasklet运行在伪并发中，使用channel进行同步数据交换。

一个”greenlet”，是一个更加原始的微线程的概念，但是没有调度，或者叫做协程。这在你需要控制你的代码时很有用。你可以自己构造微线程的 调度器；也可以使用”greenlet”实现高级的控制流。例如可以重新创建构造器；不同于Python的构造器，我们的构造器可以嵌套的调用函数，而被嵌套的函数也可以 yield 一个值。(另外，你并不需要一个”yield”关键字，参考例子)。

2. 什么是 Coroutine

要理解Gevent，明白Gevent的执行机制，需要了解另外一个概念：Coroutine，中文叫做协程。第一次看见这个名词，确实很奇怪，进程、线程都了解了，突然冒出个协程，还真有点反应不过来。

按照 进程、线程和协程的理解 的说法：

进程拥有自己独立的堆和栈，既不共享堆，亦不共享栈，进程由操作系统调度。

线程拥有自己独立的栈和共享的堆，共享堆，不共享栈，线程亦由操作系统调度(标准线程是的)。

协程和线程一样共享堆，不共享栈，协程由程序员在协程的代码里显示调度

上面的说法不是很好理解，后来发现这篇文章 浅谈coroutine与gevent, 里面对协程的解释是：

用简单的一句话来说Coroutine，就是可以暂时中断，之后再继续执行的程序

事实上Python就有最基础的Coroutine，也就是generator。

下面这个例子，可以看到协程就是一种特殊的并发机制，其调度[就是指什么时候调用什么函数]完全由程序员指定：

 

3. Gevent适用场景

说到Gevent的适用场景，不得不先理解Gevent的优缺点。按照上面我们的说法，还有那两篇文章的理解，Gevent是通过协程的机制来实现并行，即其并行机制并没有利用到多核CPU的优势，所以很明显了，Gevent的优缺如下：

多进程能够利用多核优势，但是进程间通信比较麻烦，另外，进程数目的增加会使性能下降，进程切换的成本较高。程序流程复杂度相对I/O多路复用要低。

I/O多路复用是在一个进程内部处理多个逻辑流程，不用进行进程切换，性能较高，另外流程间共享信息简单。但是无法利用多核优势，另外，程序流程被事件处理切割成一个个小块，程序比较复杂，难于理解。

线程运行在一个进程内部，由操作系统调度，切换成本较低，另外，他们共享进程的虚拟地址空间，线程间共享信息简单。但是线程安全问题导致线程学习曲线陡峭，而且易出错。

协程有编程语言提供，由程序员控制进行切换，所以没有线程安全问题，可以用来处理状态机，并发请求等。但是无法利用多核优势。

所以，协程的适用场景，应该是一些I/O密集型的并行程序，而对应的计算密集型，应当采用传统的多线程、多进程方案。

4. Gevent In Action

因为Gevent多用于I/O密集型并发程序，而网络请求又是很常见的一种I/O请求，所以在大规模网络并发请求的时候，可以使用Gevent。相信python程序员都应该用过 requests 这个包吧，都应该知道 requests 的作者，kennethreitz，一个货真价实的 python界的大牛。他在写了 requests 的同时，还写了一个包：grequest ： gevent + requests ，把requests用gevent包了一下，实现异步的网络请求，下次大家要是有网络方面的并发请求，需要用到gevent的话，就不用重复造轮子了，直接用 grequests 就好了。