python中的协程

并发描述的是一个程序是否被分成了多个可执行片段,使得每个片段都可以独立运行,不同执行片段通过通信来进行协调。

  1. 并发与并行
    首先应该明确的一点就是并发和并行的概念.并发是程序级的概念,描述的是一段程序里面可执行片段的多少,所以在程序中使用进程,线程,协程都能提高程序的并发性。而并行描述的是程序的计算过程,在同一时间内,该程序同时执行多个可执行片段。现代操作系统中的最小可执行单位是线程,你创建一个进程,操作系统实际执行单位也是该进程中的线程,也就是说只要你的计算机CPU是有多核的,而且你的程序被分成了多个线程或者进程,那每个CPU都会执行其中的一个线程 (没别的任务的情况下)这时候程序就是并行的。而协程只是一个线程中的一部分执行片段,所以单纯的使用协程并不能提高程序的并行性,只能提高单核CPU的并发性。下图表明在双核CPU的计算机下多线程和多协程的运行情况(python中因为GIL的存在是无法做到多线程的,图中只是理想情况下-。-)。


    多线程多协程代码的执行情况
  2. 协程的应用场景
    要了解 协程,首先要知道当cpu处理系统io操作时,会等待这些操作的完成,你可知道这短短的等待时间cpu可以执行多少命令,下面是node.js的创始人在一次演讲上展示的图。

    现在的电脑从不同的储存设备中读取数据的延迟(最后一列只是类比)

    当今的计算机cpu普遍性能可以达到2000000000次/秒,简单计算下从硬盘中取数据会让cpu什么都不干0.0025秒,那段时间本来可以执行5000000条指令啊-_-。于是就诞生了两种方法来防止io的阻塞。
    (1) 为每个会阻塞的操作单独创建一个线程,这样你取你的,我运行我的,就可以提高cpu的利用率
    (2)把每个会阻塞的操作变成一个异步调用,我先跑我的,等你取完了通知我再收拾你
    线程的切换有个问题,切换线程消耗的资源多,还有锁。其实最重要的是python因为gil的存在,对线程的支持十分有限。
    在第二种方法中可以分为异步回调和协程两种方式。这两者最大的区别是协程在内存中维护自身的运行状态和上下文,这样程序的逻辑流表现起来就非常简单,而异步回调则是通过在调用函数中注册回调函数,调用函数的运行状态通过回调函数返回。所以一般来说回调函数的实现都会比协程复杂(关于回调具体可以看http://blog.ometer.com/2011/07/24/callbacks-synchronous-and-asynchronous/

  3. python中的协程
    在python中协程的实现是通过yield来实现的,有些同学可能知道yield是用来把函数变成生成器的却不知道它也可以用于协程。其实仔细一想你就知道,yield命令其实会保存当前函数的上下文,然后返回一个数值给调用它的函数。再想想上面的协程实现,嘿嘿,懂了吧。

总的来说,协程作为一个程序级的实现,优化了程序io的性能,同时把异步回调的实现变成了同步,再加上python中asyncio库的支持,非常推荐大家去学习下。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,681评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,710评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,623评论 0 334
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,202评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,232评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,368评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,795评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,461评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,647评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,476评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,525评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,226评论 3 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,785评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,857评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,090评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,647评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,215评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容