Python 协程 gevent 模块

Python 协程 gevent 模块

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协程

协程 Coroutine，又称微线程，纤程，实现了在单线程下的并发

对于单线程下，多多少少程序中会出现 IO 操作，如果出现 IO 操作，系统会在此线程等待 IO 的时候，阻塞当前线程，剥夺其使用权限，切换给其他线程以保证系统运行效率。

那么，通过通过我们人为的方式，采用协程在程序中控制 单线程 下的所拥有的多个任务 其中的一个任务能在遇到 IO 阻塞 时就切换到另外一个任务去执行，保证 单线程下处于一直被调用的状态，操作系统并不知道协程的存在，它只知道线程。

特点：

• 协程只有在IO密集型的任务中才会发挥作用
• 没有线程切换的开销， 协程的切换属于程序内部控制的切换，降低了系统资源占用，拥有极高的执行效率
• 单一线程内就可以实现并发的效果，最大限度地利用 CPU 性能

安装模块

gevent 模块 属于 第三方模块，需要进行安装后才能使用

在 cmd 命令终端中输入 安装命令

pip install gevent

这种方法是直接在国外服务器下载，下载速度比较忙，可以使用国内镜像源下载
这里使用的是 清华源

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ gevent

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模拟协程

gevent.sleep() 此方法可以理解成 time 模块下的 sleep() 方法，都是休眠操作，让程序睡着，通过这种方法模拟程序遇到IO操作所造成的阻塞

之所以要用到这个gevent.sleep() 方法，那是因为在使用 gevent 实现协程时，展示模拟的是 gevent 可以识别的 IO 阻塞，若是 time.sleep() 方法，gevent是不能直接识别的

import gevent
import random


def funx1(num):
    for i in range(1, num+1):
        print(f"\033[1;31m功能1 第{i}次遇到IO操作\033[0m")
        gevent.sleep(random.randint(1, 3))		# 在未打补丁下使用 gevent.sleep 模拟IO阻塞
        print("功能1 完成运行")


def funx2(num):
    for i in range(1, num+1):
        print(f"\033[1;32m功能2 第{i}次遇到IO操作\033[0m")
        gevent.sleep(random.randint(1, 5))		# 在未打补丁下使用 gevent.sleep 模拟IO阻塞
        print("功能2 完成运行")


f1 = gevent.spawn(funx1, 10)
f2 = gevent.spawn(funx2, 10)
gevent.joinall([f1, f2])

若是使用 time.sleep() 则不能实现协程效果

import gevent
import random


def funx1(num):
    for i in range(1, num+1):
        print(f"\033[1;31m功能1 第{i}次遇到IO操作\033[0m")
        time.sleep(random.randint(1, 3))		# 在未打补丁下使用 time.sleep() 模拟IO阻塞
        print("功能1 完成运行")


def funx2(num):
    for i in range(1, num+1):
        print(f"\033[1;32m功能2 第{i}次遇到IO操作\033[0m")
        time.sleep(random.randint(1, 5))		# 在未打补丁下使用 time.sleep() 模拟IO阻塞
        print("功能2 完成运行")


f1 = gevent.spawn(funx1, 10)
f2 = gevent.spawn(funx2, 10)

# f1.join()
# f2.join()

gevent.joinall([f1, f2])	# 此操作可以上述两步合作一步

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猴子补丁

我们不可能在实际应用场景中出现上述的模拟操作行为，得实现真正的协程，那么这得用到 gevent.monkey

gevent.monkey
本模块的主要目的是仔细修补标准库的部分，使其具有与原始库相同的、对gevent友好的功能（至少尽可能接近）。

它的主要接口是 patch_all() 函数，执行所有可用的修补程序。它接受参数来限制对某些模块的修补，但大多数程序 应该 使用默认值，因为它们接收最广泛的测试，并且一些monkey补丁依赖于其他补丁。

值得注意的是，使用 monkey.patch_all() 打补丁操作时，应放到代码开头，保障补丁的可靠

from gevent import monkey; monkey.patch_all()   # 需要将补丁放到开头
import gevent
import random


def funx1(num):
    for i in range(1, num+1):
        print(f"\033[1;31m功能1 第{i}次遇到IO操作\033[0m")
        time.sleep(random.randint(1, 3))
        print("功能1 完成运行")


def funx2(num):
    for i in range(1, num+1):
        print(f"\033[1;32m功能2 第{i}次遇到IO操作\033[0m")
        time.sleep(random.randint(1, 5))
        print("功能2 完成运行")


f1 = gevent.spawn(funx1, 10)
f2 = gevent.spawn(funx2, 10)

# f1.join()
# f2.join()

gevent.joinall([f1, f2])	# 此操作可以上述两步合作一步

打上补丁后成功实现协程，可以试试其他操作