協(xié)程與異步IO

協(xié)程，又稱微線程，纖程。英文名 Coroutine 。Python對協(xié)程的支持是通過 generator 實現(xiàn)的。在generator中，我們不但可以通過for循環(huán)來迭代，還可以不斷調用 next()函數(shù) 獲取由 yield 語句返回的下一個值。但是Python的yield不但可以返回一個值，它還可以接收調用者發(fā)出的參數(shù)。yield其實是終端當前的函數(shù)，返回給調用方。python3中使用yield來實現(xiàn)range，節(jié)省內存，提高性能，懶加載的模式。

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asyncio是Python 3.4 版本引入的 標準庫 ，直接內置了對異步IO的支持。

從Python 3.5 開始引入了新的語法 async 和 await ，用來簡化yield的語法：

import asyncio

import threading

async def compute(x, y):

print("Compute %s + %s ..." % (x, y))

print(threading.current_thread().name)

await asyncio.sleep(x + y)

return x + y

async def print_sum(x, y):

result = await compute(x, y)

print("%s + %s = %s" % (x, y, result))

print(threading.current_thread().name)

if __name__ == "__main__":

loop = asyncio.get_event_loop()

tasks = [print_sum(1, 2), print_sum(3, 4)]

loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))

loop.close()

線程是內核進行搶占式的調度的，這樣就確保了每個線程都有執(zhí)行的機會。而 coroutine 運行在同一個線程中，由語言的運行時中的 EventLoop（事件循環(huán)） 來進行調度。和大多數(shù)語言一樣，在 Python 中，協(xié)程的調度是非搶占式的，也就是說一個協(xié)程必須主動讓出執(zhí)行機會，其他協(xié)程才有機會運行。

讓出執(zhí)行的關鍵字就是 await。也就是說一個協(xié)程如果阻塞了，持續(xù)不讓出 CPU，那么整個線程就卡住了，沒有任何并發(fā)。

PS: 作為服務端，event loop最核心的就是IO多路復用技術，所有來自客戶端的請求都由IO多路復用函數(shù)來處理;作為客戶端，event loop的核心在于利用Future對象延遲執(zhí)行，并使用send函數(shù)激發(fā)協(xié)程,掛起,等待服務端處理完成返回后再調用CallBack函數(shù)繼續(xù)下面的流程

Go語言的協(xié)程是 語言本身特性 ，erlang和golang都是采用了CSP(Communicating Sequential Processes)模式(Python中的協(xié)程是eventloop模型)，但是erlang是基于進程的消息通信，go是基于goroutine和channel的通信。

Python和Go都引入了消息調度系統(tǒng)模型，來避免鎖的影響和進程/線程開銷大的問題。

協(xié)程從本質上來說是一種用戶態(tài)的線程，不需要系統(tǒng)來執(zhí)行搶占式調度，而是在語言層面實現(xiàn)線程的調度 。因為協(xié)程 不再使用共享內存/數(shù)據(jù) ，而是使用 通信 來共享內存/鎖，因為在一個超級大系統(tǒng)里具有無數(shù)的鎖，共享變量等等會使得整個系統(tǒng)變得無比的臃腫，而通過消息機制來交流，可以使得每個并發(fā)的單元都成為一個獨立的個體，擁有自己的變量，單元之間變量并不共享，對于單元的輸入輸出只有消息。開發(fā)者只需要關心在一個并發(fā)單元的輸入與輸出的影響，而不需要再考慮類似于修改共享內存/數(shù)據(jù)對其它程序的影響。

Go 協(xié)程（goroutine）

用于讓出CPU時間片。讓別的先執(zhí)行，執(zhí)行完再回來執(zhí)行它 。

終止當前協(xié)程 ，而其它的goroutine并不會受此影響。runtime.Goexit在終止當前goroutine前會先執(zhí)行此goroutine的還未執(zhí)行的defer語句。請注意千萬別在主函數(shù)調用runtime.Goexit，因為會引發(fā)panic。

用來設置可以并行計算的CPU核數(shù)最大值，并返回之前的值。

Golang 線程和協(xié)程的區(qū)別

線程：

多線程是為了解決CPU利用率的問題，線程則是為了減少上下文切換時的開銷，進程和線程在Linux中沒有本質區(qū)別，最大的不同就是進程有自己獨立的內存空間，而線程是共享內存空間。

在進程切換時需要轉換內存地址空間，而線程切換沒有這個動作，所以線程切換比進程切換代價要小得多。

協(xié)程：

想要簡單，又要性能高，協(xié)程就可以達到我們的目的，它是用戶視角的一種抽象，操作系統(tǒng)并沒有這個概念，主要思想是在用戶態(tài)實現(xiàn)調度算法，用少量線程完成大量任務的調度。

Goroutine是GO語言實現(xiàn)的協(xié)程，其特點是在語言層面就支持，使用起來十分方便，它的核心是MPG調度模型：M即內核線程;P即處理器，用來執(zhí)行Goroutine，它維護了本地可運行隊列;G即Goroutine，代碼和數(shù)據(jù)結構;S及調度器，維護M和P的信息。

標題名稱：簡述go語言中的協(xié)程 go協(xié)程實現(xiàn)
本文地址：http://chinadenli.net/article8/hgccip.html

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