本节内容

  1. Gevent协程
  2. Select\Poll\Epoll异步IO与事件驱动
  3. Python连接Mysql数据库操做
  4. Paramiko SSH

协程

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

协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。

协程的好处:

  • 无需线程上下文切换的开销
  • 无需原子操作锁定及同步的开销
  • 方便切换控制流,简化编程模型
  • 高并发+高扩展性+低成本:一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。

缺点:

  • 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。
  • 进行阻塞(Blocking)操作(如IO时)会阻塞掉整个程序

使用yield实现协程操作例子    

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
import time
import queue
def consumer(name):
    print("--->starting eating baozi...")
    while True:
        new_baozi = yield
        print("[%s] is eating baozi %s" % (name,new_baozi))
        #time.sleep(1)
 
def producer():
 
    r = con.__next__()
    r = con2.__next__()
    n = 0
    while n < 5:
        n +=1
        con.send(n)
        con2.send(n)
        print("\033[32;1m[producer]\033[0m is making baozi %s" %n )
 
 
if __name__ == '__main__':
    con = consumer("c1")
    con2 = consumer("c2")
    p = producer()

Greenlet

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
  
  
from greenlet import greenlet
  
  
def test1():
    print 12
    gr2.switch()
    print 34
    gr2.switch()
  
  
def test2():
    print 56
    gr1.switch()
    print 78
  
gr1 = greenlet(test1)
gr2 = greenlet(test2)
gr1.switch()

  

Gevent

Gevent 是一个第三方库,可以轻松通过gevent实现并发同步或异步编程,在gevent中用到的主要模式是Greenlet, 它是以C扩展模块形式接入Python的轻量级协程。 Greenlet全部运行在主程序操作系统进程的内部,但它们被协作式地调度。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
import gevent
 
def foo():
    print('Running in foo')
    gevent.sleep(0)
    print('Explicit context switch to foo again')
 
def bar():
    print('Explicit context to bar')
    gevent.sleep(0)
    print('Implicit context switch back to bar')
 
gevent.joinall([
    gevent.spawn(foo),
    gevent.spawn(bar),
])

输出:

Running in foo
Explicit context to bar
Explicit context switch to foo again
Implicit context switch back to bar

同步与异步的性能区别 

上面程序的重要部分是将task函数封装到Greenlet内部线程的gevent.spawn。 初始化的greenlet列表存放在数组threads中,此数组被传给gevent.joinall 函数,后者阻塞当前流程,并执行所有给定的greenlet。执行流程只会在 所有greenlet执行完后才会继续向下走。  

遇到IO阻塞时会自动切换任务

通过gevent实现单线程下的多socket并发

server side 

client side   

  

论事件驱动与异步IO

事件驱动编程是一种编程范式,这里程序的执行流由外部事件来决定。它的特点是包含一个事件循环,当外部事件发生时使用回调机制来触发相应的处理。另外两种常见的编程范式是(单线程)同步以及多线程编程。

让我们用例子来比较和对比一下单线程、多线程以及事件驱动编程模型。下图展示了随着时间的推移,这三种模式下程序所做的工作。这个程序有3个任务需要完成,每个任务都在等待I/O操作时阻塞自身。阻塞在I/O操作上所花费的时间已经用灰色框标示出来了。

在单线程同步模型中,任务按照顺序执行。如果某个任务因为I/O而阻塞,其他所有的任务都必须等待,直到它完成之后它们才能依次执行。这种明确的执 行顺序和串行化处理的行为是很容易推断得出的。如果任务之间并没有互相依赖的关系,但仍然需要互相等待的话这就使得程序不必要的降低了运行速度。

在多线程版本中,这3个任务分别在独立的线程中执行。这些线程由操作系统来管理,在多处理器系统上可以并行处理,或者在单处理器系统上交错执行。这 使得当某个线程阻塞在某个资源的同时其他线程得以继续执行。与完成类似功能的同步程序相比,这种方式更有效率,但程序员必须写代码来保护共享资源,防止其 被多个线程同时访问。多线程程序更加难以推断,因为这类程序不得不通过线程同步机制如锁、可重入函数、线程局部存储或者其他机制来处理线程安全问题,如果 实现不当就会导致出现微妙且令人痛不欲生的bug。

在事件驱动版本的程序中,3个任务交错执行,但仍然在一个单独的线程控制中。当处理I/O或者其他昂贵的操作时,注册一个回调到事件循环中,然后当 I/O操作完成时继续执行。回调描述了该如何处理某个事件。事件循环轮询所有的事件,当事件到来时将它们分配给等待处理事件的回调函数。这种方式让程序尽 可能的得以执行而不需要用到额外的线程。事件驱动型程序比多线程程序更容易推断出行为,因为程序员不需要关心线程安全问题。

当我们面对如下的环境时,事件驱动模型通常是一个好的选择:

  1. 程序中有许多任务,而且…
  2. 任务之间高度独立(因此它们不需要互相通信,或者等待彼此)而且…
  3. 在等待事件到来时,某些任务会阻塞。

当应用程序需要在任务间共享可变的数据时,这也是一个不错的选择,因为这里不需要采用同步处理。

网络应用程序通常都有上述这些特点,这使得它们能够很好的契合事件驱动编程模型。

Select\Poll\Epoll异步IO 

 

selectors模块

This module allows high-level and efficient I/O multiplexing, built upon the select module primitives. Users are encouraged to use this module instead, unless they want precise control over the OS-level primitives used.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
import selectors
import socket
 
sel = selectors.DefaultSelector()
 
def accept(sock, mask):
    conn, addr = sock.accept()  # Should be ready
    print('accepted', conn, 'from', addr)
    conn.setblocking(False)
    sel.register(conn, selectors.EVENT_READ, read)
 
def read(conn, mask):
    data = conn.recv(1000# Should be ready
    if data:
        print('echoing', repr(data), 'to', conn)
        conn.send(data)  # Hope it won't block
    else:
        print('closing', conn)
        sel.unregister(conn)
        conn.close()
 
sock = socket.socket()
sock.bind(('localhost', 10000))
sock.listen(100)
sock.setblocking(False)
sel.register(sock, selectors.EVENT_READ, accept)
 
while True:
    events = sel.select()
    for key, mask in events:
        callback = key.data
        callback(key.fileobj, mask)

Python (九) 协程以及数据库操作的更多相关文章

  1. python的协程和_IO操作

    协程Coroutine: 协程看上去也是子程序,但执行过程中,在子程序内部可中断,然后转而执行别的子程序,在适当的时候再返回来接着执行. 注意,在一个子程序中中断,去执行其他子程序,不是函数调用,有点 ...

  2. python之协程与IO操作

    协程 协程,又称微线程,纤程.英文名Coroutine. 协程的概念很早就提出来了,但直到最近几年才在某些语言(如Lua)中得到广泛应用. 子程序,或者称为函数,在所有语言中都是层级调用,比如A调用B ...

  3. 【python】-- 协程介绍及基本示例、协程遇到IO操作自动切换、协程(gevent)并发爬网页

    协程介绍及基本示例 协程,又称微线程,纤程.英文名Coroutine.一句话说明什么是协程:协程是一种用户态的轻量级线程. 协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 ...

  4. python gevent 协程

    简介 没有切换开销.因为子程序切换不是线程切换,而是由程序自身控制,没有线程切换的开销,因此执行效率高, 不需要锁机制.因为只有一个线程,也不存在同时写变量冲突,在协程中控制共享资源不加锁,只需要判断 ...

  5. 深入理解Python中协程的应用机制: 使用纯Python来实现一个操作系统吧!!

    本文参考:http://www.dabeaz.com/coroutines/   作者:David Beazley 缘起: 本人最近在学习python的协程.偶然发现了David Beazley的co ...

  6. {python之协程}一 引子 二 协程介绍 三 Greenlet 四 Gevent介绍 五 Gevent之同步与异步 六 Gevent之应用举例一 七 Gevent之应用举例二

    python之协程 阅读目录 一 引子 二 协程介绍 三 Greenlet 四 Gevent介绍 五 Gevent之同步与异步 六 Gevent之应用举例一 七 Gevent之应用举例二 一 引子 本 ...

  7. python 3 协程函数

    python 3 协程函数 1:把函数的执行结果封装好__iter__和__next__,即得到一个迭代器 2:与return功能类似,都可以返回值,但不同的是,return只能返回一次值,而yiel ...

  8. 关于Python的协程问题总结

    协程其实就是可以由程序自主控制的线程 在python里主要由yield 和yield from 控制,可以通过生成者消费者例子来理解协程 利用yield from 向生成器(协程)传送数据# 传统的生 ...

  9. 【Python】协程

    协程,又称微线程,纤程.英文名Coroutine. 协程的概念很早就提出来了,但直到最近几年才在某些语言(如Lua)中得到广泛应用. 子程序,或者称为函数,在所有语言中都是层级调用,比如A调用B,B在 ...

随机推荐

  1. speex 回声消除的用法

    speex 回声消除的用法 分类: speex AEC 回声消除 2012-11-13 11:24 1336人阅读 评论(0) 收藏 举报 speex的回声消息 就是speex_echo_cancel ...

  2. 具体解释http 协议

    HTTP协议的主要特点可概括例如以下: 1.支持客户/server模式. 2.简单高速:客户向server请求服务时,仅仅需传送请求方法和路径.请求方法经常使用的有GET.HEAD.POST.每种方法 ...

  3. HTML5 postMessage 和 onmessage API 具体应用

    HTML5 postMessage 和 onmessage API 具体应用 随着 HTML5 的发展.了解并熟悉 HTML5 的 API 接口是很重要的.postMessage(send) 和 on ...

  4. Object-c中@private、@protected、@public解析

    Objective-C中,类的实例化变量的范围有@private.@protected.@public.他们代表的意思和C++中相同,只是前面添加了一个@符号.下面介绍一下他们代表的范围: 指令 意思 ...

  5. JS 在html中的位置

    前言 当我了解完html在浏览器中的解析渲染流程后,反而又发现了新的困扰自己的问题. Q:即然html要渲染需要渲染树,而渲染树又需要DOMTree和CSSRuleTree,DOMTree需要解析HT ...

  6. 【Java】 实现一个简单文件浏览器(1)

    学习Java的Swing的时候写的一个超简单文件浏览器 效果如图: 项目结构: 这里面主要用了两个控件,JTree和JTable 下面先说下左侧的文件树如何实现: 首先是FileTree类,继承于JT ...

  7. 【转载】设备坐标(窗口/window)和逻辑坐标(视口/viewport)

    一.预备知识 1.窗口是基于逻辑坐标的. 2.视口是基于设备坐标. 3.设备坐标是以像素为单位的,逻辑坐标是以.cm,m,mm,..... 4.系统最后一定要把逻辑坐标变为设备坐标. 5.设备坐标有3 ...

  8. new Date()的参数

    前两天发现手机页面的倒计时在Android上正常显示,在iPhone却不能显示. 后来又发现在ff和ie里也不显示.(以前只在chrome里看过,显示正常). 后来同事改了new Date()里字符串 ...

  9. checkbox、select、radio的设置与获取

    参考链接:http://www.cnblogs.com/xiaopin/archive/2011/09/13/2175190.html js版本: <!DOCTYPE html PUBLIC & ...

  10. 这家伙,搞了好多C#excel的操作,学习了

    http://www.cnblogs.com/peterzb/archive/2009/07/06/1517395.html