协程:实现并发的解决方案。
1、开启多个进程
2、开启多个线程
协程的定义:
首先我们得知道协程是啥?协程其实可以认为是比线程更小的执行单元。 为啥说他是一个执行单元,因为他自带CPU上下文。这样只要在合适的时机, 我们可以把一个协程 切换到另一个协程。 只要这个过程中保存或恢复 CPU上下文那么程序还是可以运行的。
协程和线程的差异:
那么这个过程看起来和线程差不多。其实不然, 线程切换从系统层面远不止保存和恢复 CPU上下文这么简单。 操作系统为了程序运行的高效性每个线程都有自己缓存Cache等等数据,操作系统还会帮你做这些数据的恢复操作。 所以线程的切换非常耗性能。但是协程的切换只是单纯的操作CPU的上下文,所以一秒钟切换个上百万次系统都抗的住。
附件:多线程的切换流程
协程带来的问题:
协程有一个问题,就是系统并不感知,所以操作系统不会帮你做切换。 那么谁来帮你做切换?让需要执行的协程更多的获得CPU时间才是问题的关键。
举个例子如下:
目前的协程框架一般都是设计成 1:N 模式。所谓 1:N 就是一个线程作为一个容器里面放置多个协程。 那么谁来适时的切换这些协程?答案是有协程自己主动让出CPU,也就是每个协程池里面有一个调度器, 这个调度器是被动调度的。意思就是他不会主动调度。而且当一个协程发现自己执行不下去了(比如异步等待网络的数据回来,但是当前还没有数据到), 这个时候就可以由这个协程通知调度器,这个时候执行到调度器的代码,调度器根据事先设计好的调度算法找到当前最需要CPU的协程。 切换这个协程的CPU上下文把CPU的运行权交个这个协程,直到这个协程出现执行不下去需要等等的情况,或者它调用主动让出CPU的API之类,触发下一次调度。
yield实现一个简单协程案例:
import time def A(): while True: print("----我是A函数---") yield time.sleep(0.5) def B(c): while True: print("----我是B函数---") next(c) time.sleep(0.5) if __name__ == '__main__': a = A() B(a)
运行结果:
----我是B函数--- ----我是A函数--- ----我是B函数--- ----我是A函数---
一直交替循环输出。