Python--Demo18--异步IO之协程

协程：

使用一个线程来实现异步操作的。它相对于多线程执行效率高，不存在线程切换；此外协程不牵扯多线程中锁的机制，所以不必考虑加锁这些复杂操作。

协程是通过generator来实现的，就是yield关键字和send()函数的使用。

生成器的yield关键字：

yield关键字可以将值（信息）返回，同时在信息返回后使程序停留在当前行。

>>> def test():
...     number=1
...     while True:
...             number*=2
...             yield number
...             print('yield下面的代码')
...
>>> t=test()
>>> t
<generator object test at 0x000001E372BDA5F0>
>>> type(t)
<class 'generator'>
>>> next(t)
2
>>>
>>> next(t)
yield下面的代码
4
>>> next(t)
yield下面的代码
8
>>> next(t)
yield下面的代码
16

生成器的send()函数：

yield还可以接收调用者传递过来的信息：通过sned()函数，将值（消息）传递给生成器。生成器通过yield前面的变量来接收传递过来的值。

>>> def tst():
...     number=1
...     while True:
...             pam=yield number
...             print('yield下面代码')
...             print('调用者传递过来的值:',pam)
...
>>> tt=tst()
>>> tt.send(None)
1
>>> tt.send(None)
yield下面代码
调用者传递过来的值: None
1
>>> tt.send(111)
yield下面代码
调用者传递过来的值: 111
1

说明：send()函数和next()函数都推动生成器向下执行，next()函数仅仅是接收了yield右边的返回值；而send()函数则可以使调用者给生成器发消息。

生成器的close()函数：

调用close()函数就可以关闭生成器，接下来next()函数再应用于生成器就会提示生成器已停止的信息

>>> def test():
...     number=1
...     while True:
...             number*=2
...             yield number
...             print('yield下面的代码...')
...
>>> gen=test()
>>> next(gen)
2
>>> next(gen)
yield下面的代码...
4
>>> next(gen)
yield下面的代码...
8
>>> gen.close()
>>> next(gen)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

协程：

通过下面一个消费者和生产者的例子，我们实现一下，生产者生产之后消费者立马消费掉，来进一步了解协程。

注意：必须在调用send()前，启动生成器。启动生成器可以是next(生成器)或者生成器.send(None)，让生成器执行到第一个yield处。之后就可以不断使用send()传入值了。

def consumer():
    r = ''
    while True:
        n = yield r  # yield 后面的r是返回给调用者的值，yield前面的 n 用来接收调用者通过send函数传过来的值
        if not n:  # 如果n是None，就结束该函数，因为None代表还没有生产出来产品
            print('consumer即将结束')
            return
        print('消费者正在消费%s...' % n)
        r = '200 OK'


def produce(c):
    print('send返回值为: ', c.send(None))
    n = 0
    while n < 5:
        n = n + 1
        print('生产者生产了%s...' % n)
        r = c.send(n)  # 生产出来就去给消费者
        print('生产者接收消费者返回的信息:%s' % r)
    c.close()


c = consumer()
produce(c)

结果：

send返回值为:  
生产者生产了1...
消费者正在消费1...
生产者接收消费者返回的信息:200 OK
生产者生产了2...
消费者正在消费2...
生产者接收消费者返回的信息:200 OK
生产者生产了3...
消费者正在消费3...
生产者接收消费者返回的信息:200 OK
生产者生产了4...
消费者正在消费4...
生产者接收消费者返回的信息:200 OK
生产者生产了5...
消费者正在消费5...
生产者接收消费者返回的信息:200 OK

说明：整个过程无锁，一个线程使produce()和consumer()完成协作。