一、什么是协程

协程: 就是单线程下实现并发

协程概念本质是程序员抽象出来的,是人为的控制通过程序的IO去进行切换任务的执行

并发:任务切换+保存状态

二、为什么要有协程

自己控制切换要比操作系统切换快的多.降低了单个线程的io堵塞时间，也就是实现了单线程下效率最高.

三、协程的优缺点

• 优点：

  自己控制切换要比操作系统切换快的多

• 缺点：

  1. 需要自己要检测所有的io,但凡有一个阻塞整体都跟着阻塞.
  2. 无法利用多核优势.

四、如何实现协程

其实协程的本质就是在单线程下实现并发，也就是通过生成器yield和next进行迭代生成器，实现切换任务和保存任务。

在Python中我们需要使用gevnet模块来实现协程

五、Gevent模块

Gevent 是一个第三方库，可以轻松通过gevent实现并发同步或异步编程，在gevent中用到的主要模式是Greenlet，它是以C扩展模块形式接入Python的轻量级协程。 Greenlet全部运行在主程序操作系统进程的内部，但它们被协作式地调度。

5.1 模块的安装

安装：`pip3 install gevent

5.2 用法介绍

g1=gevent.spawn(func,1,2,3,x=4,y=5)：创建一个协程对象g1，spawn括号内第一个参数是函数名，如eat，后面可以有多个参数，可以是位置实参或关键字实参，都是传给函数eat的

g2=gevent.spawn(func2)

g1.join()：等待g1结束

g2.join()：等待g2结束

上述两步合作一步：gevent.joinall([g1,g2])

g1.value：拿到func1的返回值

5.3 代码实例

通过from gevent import monkey;

monkey.patch_all()去补丁，捕获所以IO

from gevent import monkey;monkey.patch_all()必须放到被打补丁者的前面，如time，socket模块之前。

import time
from gevent import monkey;monkey.patch_all()
'''打了一个补丁,它可以实现捕获非gevent的所有io'''
import gevent

def eat():
    print('eat 1')
    time.sleep(2)
    # gevent.sleep(2)   # 可以这样单独捕捉阻塞，但是太麻烦，所以直接打补丁，捕捉运行期间的全部IO
    print('eat 2')
def play():
    print('play 1')
    # 疯狂的计算呢没有io
    time.sleep(3)
    # gevent.sleep(3)   # 可以这样单独捕捉阻塞，但是太麻烦，所以直接打补丁，捕捉运行期间的全部IO
    print('play 2')

'''
gevent实现协程的模块，它可以捕获单线程中的io并去切换任务
'''
if __name__ == '__main__':
    # 把本该串行的代码通过协程完成单线程并行
    start = time.time()
    g1 = gevent.spawn(eat)      # 创建一个协程对象
    g2 = gevent.spawn(play)
    # g1.join() # 等待回收协程对象
    # g2.join()
    gevent.joinall([g1,g2])     # 把上面两步并一步
    end = time.time()
    print(end-start)

六、gevent之应用

通过gevent实现单线程下的socket并发

注意：from gevent import monkey;monkey.patch_all()一定要放到导入socket模块之前，否则gevent无法识别socket的阻塞。

服务器

import socket
from gevent import monkey; monkey.patch_all()   # 打补丁
import gevent

'''
基于协程的socket通讯

协程：单线程下实现并发
'''

def connec_interface(conn,addr):
    while 1:
        try:
            data = conn.recv(1024)
            if not data:
                break
            print(f"来自{addr}的消息：",data.decode("utf8"))
            data = input(f"与{addr}聊天")
            conn.send(data.encode("utf8"))
        except:
            break


if __name__ == '__main__':
    server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    server.bind(("127.0.0.1",8080))
    server.listen(5)

    while 1:
        print("等待连接。。。")
        conn,addr = server.accept()
        print("连接成功")
        gevent.spawn(connec_interface,conn,addr)  # 创建一个协程对象

客户端

import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
client.connect(("127.0.0.1",8080))

while 1:
    msg = input("请输入内容")
    client.send(msg.encode("utf8"))
    data = client.recv(1024)
    if not data:
        break
    print(data.decode("utf8"))