Python 进阶 之 协程

协程的概念级描述（与线程对比）：转自知乎 链接

　　线程有两个必须要处理的问题：一是碰着阻塞式I\O会导致整个进程被挂起；

　　　　　　　　　　　　　　　　二是由于缺乏时钟阻塞，进程需要自己拥有调度线程的能力。

　　如果一种实现使得每个线程需要自己通过调用某个方法，主动交出控制权。那么我们就称这种线程是协作式的，即是协程。

在Python中关于协程的实现方式有三种：

1. 最初的生成器变形yield/send
2. 引入@asyncio.coroutine和yield from
3. 在Python3.5版本中引入async/await关键字

以下代码均在Centos 7 Python3.6调试通过！

简单的yield使用描述：

def fun():
    index = 0
    while True:
        yield index
        index += 1
        if index > 3 :
            break
for i in fun():
    print (i)
输出：0 1 2 3

在此例中yield做的事是：

　　1：将函数fun的返回值设定为一个生成器

　　2：每次运行至yield index 时会将index的值作为生成器的下一个元素返回值for循环并且被赋值给变量i，用print输出出来

简单的yield/send使用描述：

def fun():
    index = 0
    while True:
        value = yield index
        print ("value=" + str(value))
        print ("index=" + str(index))
        index += 1
        if index > 3 :
            break
funobj = fun()
print (type(funobj))
print ("next=" + str(next(funobj)))
for i in funobj:
    print ("i=" + str(i))
    try:
        funobj.send(i+100)
    except StopIteration:
        print("it's stop")
输出：

<class 'generator'>
next=0
value=None
index=0
i=1
value=101
index=1
value=None
index=2
i=3
value=103
index=3
it's stop

不是很精通，因此代码有点乱。

解释：

　　首先声明了fun函数，并将fun赋给了对面funobj，funobj是一个迭代器。next(funobj)初始化并启动迭代器，程序开始运行fun函数至value = yield index（第一次）结束，yield返回了第一个index值0 next=0

　　for i in funobj:启动迭代器，因此此时send还未传值，因此value和next都是空，value=None index=0 程序运行fun函数至value = yield index（第二次）结束，yield返回了第二个index值1 i=1

　　注意之后send发送了值101，for再次启动迭代器，从yield启动时捕获到此值101，value=101 index=101。此后类似。

　　迭代器结束时会捕获到 StopIteration异常，将此捕获并输出出来 it's stop

简单的yield/send使用描述：

　　yeild from语法就是将生成器函数中包括yield语句的部分逻辑封装到一个子生成器函数中。然后在子生成器函数外面可以做一些其他的业务逻辑。整个生成器函数（包括子生成器函数）对外就是一个生成器函数。

def fun():
    index = 0
    while True:
        value = yield index
        print ("value=" + str(value))
        print ("index=" + str(index))
        index += 1
        if index > 3 :
            break

def fun2():
    print ("before ")
    yield from fun()
    print ("end ")

funobj = fun2()
print (type(funobj))
print ("next=" + str(next(funobj)))
for i in funobj:
    print ("i=" + str(i))
    try:
        funobj.send(i+100)
    except StopIteration:
        print("it's stop")

输出：

<class 'generator'>
before
next=0
value=None
index=0
i=1
value=101
index=1
value=None
index=2
i=3
value=103
index=3
end
it's stop

简单的asyncio.coroutine使用描述：（参考自廖雪峰的官方网站）

@asyncio.coroutine通过装饰器调用，作用是把一个generator标记为coroutine类型：

import asyncio

@asyncio.coroutine
def hello():
    print("Hello world!")
    # 异步调用asyncio.sleep(1):
    r = yield from asyncio.sleep(1)
    print("Hello again!")

# 获取EventLoop:
loop = asyncio.get_event_loop()
# 执行coroutine
loop.run_until_complete(hello())
loop.close()

输出：

Hello world!
Hello again!

简单的async和await使用描述：

　　async和await是针对coroutine的新语法，要使用新的语法，只需要做两步简单的替换：

1. 把@asyncio.coroutine替换为async；
2. 把yield from替换为await。

　　示例代码：

import asyncio

async def hello():
    print("Hello world!")
    r = await asyncio.sleep(1)
    print("Hello again!")

# 获取EventLoop:
loop = asyncio.get_event_loop()
# 执行coroutine
loop.run_until_complete(hello())
loop.close()

　　需要注意的是async和await只能用在Python 3.5以及后续版本，如果使用3.4版本，则仍需使用asyncio.coroutine和yield from方案。

　　示例可能出现的报错如下：

[root@jans test]# python3.6 c.py
Hello world!
Hello again!
[root@jans test]# python3.4 c.py
  File "c.py", line 3
    async def hello():
            ^
SyntaxError: invalid syntax