python协程详细解释以及例子

目录

• 1.协程
  • 1.1greenlet实现协程
  • 1.2yield关键字实现协程
  • 1.3使用asyncio模块实现协程
  • 1.4async & await关键字实现协程
• 2.协程意义
• 3.异步编程
  • 3.1时间循环
  • 3.2案例
  • 3.3await关键字

1.协程

协程不是计算机提供的，计算机只提供：进程、线程。协程时人工创造的一种用户态切换的微进程，使用一个线程去来回切换多个进程

实现协程的几种方法

• greenlet：早期模块
• yield关键字：可以保存代码，保存状态
• asyncio装饰器（3.4）
• async、await关键字（3.5）【推荐】

1.1greenlet实现协程

pip install greenlet

from greenlet import greenlet
def fun1():
  gre2.switch()#切换到fun2
  pass
def fun2():
  gre1.switch()#切换到fun1
  pass
gre1 = greenlet(func1)
gre2 = greenlet(func2)
gre1.switch()#先去执行fun1

1.2yield关键字实现协程

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

1.3使用asyncio模块实现协程

再python3.4版本之后才可以用（不用安装，在标准库中）

import asyncio
#使用该装饰器装饰后，该函数就是一个协程函数
@asyncio.coroutine
def func1():
    print(1)
    #遇到IO操作时，会自动切换到taks中的其他任务函数
    yield from asyncio.sleep(2)
    print(2)

@asyncio.coroutine
def func2():
    print(3)
    yield from asyncio.sleep(2)
    print(4)
    
#将两个协程函数封装成一个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关键字实现协程

import asyncio
#使用该装饰器装饰后，该函数就是一个协程函数

async def func1():
    print(1)
    #遇到IO操作时，会自动切换到tasks中的其他任务函数
    await asyncio.sleep(2)
    print(2)


async def func2():
    print(3)
    await asyncio.sleep(2)
    print(4)
    
#将两个协程函数封装成一个tasks列表
tasks = [
    asyncio.ensure_future(func1()),
    asyncio.ensure_future(func2())
]

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

2.协程意义

在线程中如果遇到IO等待时间，线程不会傻等着，会利用空闲的时间去做其他事情，也就是进程异步执行。

#协程请求资源使用第三方库aiohttp
import aiohttp

3.异步编程

3.1时间循环

理解成一个死循环，去检测并执行某些代码

#伪代码
任务列表 = [task1,task2...]
while True:
  for 就绪任务 in 可执行任务列表:
    执行
  for 已完成任务 in 已完成任务列表:
    从任务列表中删除

import asyncio 

#生成一个书简循环
loop = asyncio.get_event_loop()
#将任务放到任务列表中
loop.run_until_complete(任务)

3.2案例

协程函数,

定义函数的时候，用async def 函数名

协程对象：执行协程函数的时候得到一个协程对象

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

注意：执行协程函数时得到的协程对象，函数内部代码不会执行

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

f = func()#协程对象

loop = asyncio.get_event_loop()#创建循环对象
loop.run_until_complete(f)#通过循环对象执行协程对象

#python3.7可以直接
asyncio.run(f)

3.3await关键字

await + 可等待的对象 {协程对象，Future对象，Task对象} (类似于I O 等待)

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

await就是等待对象的值得到结果后再继续向下执行

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

async def fun():
  print("执行协程函数内部代码")
  #遇到IO操作时会挂起当前协程任务，等IO操作完成后再继续往下执行，当前协程挂起时，时间循环对象可以执行其他协程任务
  re = await other()
  print("IO请求结束，结果为：",re)
  
asyncio.run(func())

#执行结果 
执行协程函数内部代码
start
end
IO请求结束，结果为： 1