并发编程之协程

  对于单线程下,我们不可避免程序中出现io操作,但如果我们能在自己的程序中(即用户程序级别,而非操作系统级别)控制单线程下的多个任务能在一个任务遇到io阻塞时就切换到另外一个任务去计算,这样就保证了该线程能够最大限度地处于就绪态,即随时都可以被cpu执行的状态,相当于我们在用户程序级别将自己的io操作最大限度地隐藏起来,从而可以迷惑操作系统,让其看到:该线程好像是一直在计算,io比较少,从而更多的将cpu的执行权限分配给我们的线程。

协程的本质就是在单线程下,由用户自己控制一个任务遇到io阻塞了就切换另外一个任务去执行,以此来提升效率。为了实现它,我们需要找寻一种可以同时满足以下条件的解决方案:可以控制多个任务之间的切换,切换之前将任务的状态保存下来,以便重新运行时,可以基于暂停的位置继续执行;可以检测io操作,在遇到io操作的情况下才发生切换。

一、协程介绍

1、定义

  协程是单线程下的并发,又称微线程。协程是一种用户态的轻量级的线程,即协程是由用户程序自己控制调度的。强调如下:(1)python的线程属于内核级别的,即由操作系统控制调度,如果遇到io或者执行时间过长,操作系统就会强迫要求交出cpu的执行权限,执行其他线程;(2)单线程内开启协程,一旦遇到io就会从应用程序的级别进行切换,从而提升效率。注意:一定是遇到IO才切

2、优点

  优点如下:

  (1)协程的切换的开销较小,属于程序级别的切换,操作系统无感知,因而更加的轻量级;(2)实现单线程内的并发,最大限度的利用cpu。

3、缺点

  缺点如下:

  (1)协程的本质是在单线程下,无法利用多核;(2)协程指的是单个线程,一旦协程遇到阻塞,则会阻塞整个线程。

二、greenlet模块

  greenlet模块提供一种在多种任务之间来回切换的功能,这种切换手段非常便捷。如下例:

时间: 2024-10-11 09:50:41

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1.什么是协程 协程:是单线程下的并发,又称微线程,纤程. 协程是一种用户态的轻量级线程,协程是由用户程序自己控制调度的. 2.需要注意的点: 需要强调的是: #1. python的线程属于内核级别的,即由操作系统控制调度(如单线程遇到io或执行时间过长就会被迫交出cpu执行权限,切换其他线程运行) #2. 单线程内开启协程,一旦遇到io,就会从应用程序级别(而非操作系统)控制切换,以此来提升效率(!!!非io操作的切换与效率无关) 对比操作系统控制线程的切换,用户在单线程内控制协程的切换 优点

python并发编程之协程

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协程: 基于单线程实现并发,即只用一个主线程(此时可利用的CPU只有一个)情况下实现并发: 并发的本质:切换+保存状态 CPU正在运行一个任务,会在两种情况下切走去执行其他任务(切换有操作系统强制控制),一种情况是该任务发生了阻塞,另一种是该任务计算的时间过长或有一个优先级更高的程序替代了它 在介绍进程理论时,提及进程的三种执行状态,而线程才是执行单位,所以也可以将上图理解为线程的三种状态 如果多个任务都是纯计算的,上图的情况2并不能提升效率,因为只是让CPU来回切,这样看起来所有任务都被"同时

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一 引子 基于单线程来实现并发,即只用一个主线程(很明显可利用的CPU只有一个)情况下实现并发,先回顾一下并发的本质:切换+保存状态 CPU正在运行一个任务,会在两种情况下切走去执行其它的任务(切换由操作系统强制控制),一种情况是该任务发生了阻塞,另外一种情况是该任务计算的时间过长或有一个优先级更高的程序替代了它 ps:在介绍进程理论时,提及进程的三种执行状态,而线程才是执行单位,所以也可以将上图理解为线程的三种状态 一:其中第二种情况并不能提升效率,只是让CPU能够雨露均沾,实现看起来所有任务

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