Python自动化运维之协程函数赋值过程.doc
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1、Python自动化运维之协程函数赋值过程一、协程1.1 协程的概念协程,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。一句话说明什么是线程:协程是一种用户态的轻量级线程。(其实并没有说明白)那么这么来理解协程比较容易:线程是系统级别的,它们是由操作系统调度;协程是程序级别的,由程序员根据需要自己调度。我们把一个线程中的一个个函数叫做子程序,那么子程序在执行过程中可以中断去执行别的子程序;别的子程序也可以中断回来继续执行之前的子程序,这就是协程。也就是说同一线程下的一段代码执行着执行着就可以中断,然后跳去执行另一段代码,当再次回来执行代码块的时候,接着从之前中断的地方开始执行。比较专业的理解是:协
2、程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在切回来的时候,恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此:协程能保留上一次调用时的状态(即所有局部状态的一个特定组合),每次过程重入时,就相当于进入上一次调用的状态,换种说法:进入上一次离开时所处逻辑流的位置。1.2 协程的优缺点协程的优点:(1)无需线程上下文切换的开销,协程避免了无意义的调度,由此可以提高性能(但也因此,程序员必须自己承担调度的责任,同时,协程也失去了标准线程使用多CPU的能力)(2)无需原子操作锁定及同步的开销(3)方便切换控制流,简化编程模型(4)高并发+高扩展性+低成本:一个CPU支持上万的协
3、程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。协程的缺点:(1)无法利用多核资源:协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要,除非是cpu密集型应用。(2)进行阻塞(Blocking)操作(如IO时)会阻塞掉整个程序二、Python中如何实现协程2.1 yield实现协程前文所述“子程序(函数)在执行过程中可以中断去执行别的子程序;别的子程序也可以中断回来继续执行之前的子程序”,那么很容易想到Python的yield,显然yield是可以实现这种切换的。def eater(name): prin
4、t(%s eat food %name) while True: food = yield print(done)g = eater(gangdan)print(g)执行结果:由执行结果可以证明g现在就是生成器函数2.2 协程函数赋值过程用的是yield的表达式形式,要先运行next(),让函数初始化并停在yield,然后再send() ,send会在触发下一次代码的执行时,给yield赋值next()和send() 都是让函数在上次暂停的位置继续运行:def creater(name): print(%s start to eat food %name) food_list = while
5、True: food = yield food_list print(%s get %s ,to start eat %(name,food) food_list.append(food)# 获取生成器builder = creater(tom)# 现在是运行函数,让函数初始化next(builder)print(builder.send(包子)print(builder.send(骨头)print(builder.send(菜汤)运行结果:tom start to eat foodtom get 包子 ,to start eat包子tom get 骨头 ,to start eat包子, 骨头
6、tom get 菜汤 ,to start eat包子, 骨头, 菜汤需要注意的是每次都需要先运行next()函数,让程序停留在yield位置。如果有多个这样的函数都需要执行next()函数,让程序停留在yield位置。为了防止忘记初始化next操作,需要用到装饰器来解决此问题。def init(func): def wrapper(*args,*kwargs): builder = func(*args,*kwargs) next(builder) # 这个地方是关键可以使用builder.send(None),第一次必须传入None。 return builder return wrappe
7、rinitdef creater(name): print(%s start to eat food %name) food_list = while True: food = yield food_list print(%s get %s ,to start eat %(name,food) food_list.append(food)# 获取生成器builder = creater(tom)# 现在是直接运行函数,无须再函数初始化print(builder.send(包子)print(builder.send(骨头)print(builder.send(菜汤)执行结果:tom start
8、to eat foodtom get 包子 ,to start eat包子tom get 骨头 ,to start eat包子, 骨头tom get 菜汤 ,to start eat包子, 骨头, 菜汤2.3 协程函数简单应用请给Tom投喂食物:def init(func): def wrapper(*args,*kwargs): builder = func(*args,*kwargs) next(builder) return builder return wrapperinitdef creater(name): print(%s start to eat food %name) foo
9、d_list = while True: food = yield food_list print(%s get %s ,to start eat %(name,food) food_list.append(food)def food(): builder = creater(Tom) while True: food = input(请给Tom投喂食物:).strip() if food = q: print(投喂结束) return 0 else: builder.send(food)if _name_ = _main_: food()执行结果:Tom start to eat food请
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