
協(xié)程,又稱微線程,纖程。英文名Coroutine。一句話說明什么是線程:協(xié)程是一種用戶態(tài)的輕量級(jí)線程。(其實(shí)并沒有說明白~)
那么這么來理解協(xié)程比較容易:
線程是系統(tǒng)級(jí)別的,它們是由操作系統(tǒng)調(diào)度;協(xié)程是程序級(jí)別的,由程序員根據(jù)需要自己調(diào)度。我們把一個(gè)線程中的一個(gè)個(gè)函數(shù)叫做子程序,那么子程序在執(zhí)行過程中可以中斷去執(zhí)行別的子程序;別的子程序也可以中斷回來繼續(xù)執(zhí)行之前的子程序,這就是協(xié)程。也就是說同一線程下的一段代碼執(zhí)行著執(zhí)行著就可以中斷,然后跳去執(zhí)行另一段代碼,當(dāng)再次回來執(zhí)行代碼塊的時(shí)候,接著從之前中斷的地方開始執(zhí)行。
比較專業(yè)的理解是:
協(xié)程擁有自己的寄存器上下文和棧。協(xié)程調(diào)度切換時(shí),將寄存器上下文和棧保存到其他地方,在切回來的時(shí)候,恢復(fù)先前保存的寄存器上下文和棧。因此:協(xié)程能保留上一次調(diào)用時(shí)的狀態(tài)(即所有局部狀態(tài)的一個(gè)特定組合),每次過程重入時(shí),就相當(dāng)于進(jìn)入上一次調(diào)用的狀態(tài),換種說法:進(jìn)入上一次離開時(shí)所處邏輯流的位置。
1.2 協(xié)程的優(yōu)缺點(diǎn)
協(xié)程的優(yōu)點(diǎn):
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無需線程上下文切換的開銷,協(xié)程避免了無意義的調(diào)度,由此可以提高性能(但也因此,程序員必須自己承擔(dān)調(diào)度的責(zé)任,同時(shí),協(xié)程也失去了標(biāo)準(zhǔn)線程使用多CPU的能力)
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無需原子操作鎖定及同步的開銷
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方便切換控制流,簡(jiǎn)化編程模型
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高并發(fā)+高擴(kuò)展性+低成本:一個(gè)CPU支持上萬的協(xié)程都不是問題。所以很適合用于高并發(fā)處理。
協(xié)程的缺點(diǎn):
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無法利用多核資源:協(xié)程的本質(zhì)是個(gè)單線程,它不能同時(shí)將 單個(gè)CPU 的多個(gè)核用上,協(xié)程需要和進(jìn)程配合才能運(yùn)行在多CPU上.當(dāng)然我們?nèi)粘K帉懙慕^大部分應(yīng)用都沒有這個(gè)必要,除非是cpu密集型應(yīng)用。
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進(jìn)行阻塞(Blocking)操作(如IO時(shí))會(huì)阻塞掉整個(gè)程序
2.1 yield實(shí)現(xiàn)協(xié)程
前文所述“子程序(函數(shù))在執(zhí)行過程中可以中斷去執(zhí)行別的子程序;別的子程序也可以中斷回來繼續(xù)執(zhí)行之前的子程序”,那么很容易想到Python的yield,顯然yield是可以實(shí)現(xiàn)這種切換的。

執(zhí)行結(jié)果:

由執(zhí)行結(jié)果可以證明g現(xiàn)在就是生成器函數(shù)。
用的是yield的表達(dá)式形式,要先運(yùn)行next(),讓函數(shù)初始化并停在yield,然后再send() ,send會(huì)在觸發(fā)下一次代碼的執(zhí)行時(shí),給yield賦值
next()和send() 都是讓函數(shù)在上次暫停的位置繼續(xù)運(yùn)行,

執(zhí)行結(jié)果:

需要注意的是每次都需要先運(yùn)行next()函數(shù),讓程序停留在yield位置。
如果有多個(gè)這樣的函數(shù)都需要執(zhí)行next()函數(shù),讓程序停留在yield位置。為了防止忘記初始化next操作,需要用到裝飾器來解決此問題

執(zhí)行結(jié)果:

2,3 協(xié)程函數(shù)簡(jiǎn)單應(yīng)用
請(qǐng)給Tom投喂食物

執(zhí)行結(jié)果:

2.4 協(xié)程函數(shù)的應(yīng)用
實(shí)現(xiàn)Linux中"grep -rl error <目錄>"命令,過濾一個(gè)文件下的子文件、字文件夾的內(nèi)容中的相應(yīng)的內(nèi)容的功能程序。
首先了解一個(gè)OS模塊中的walk方法,能夠把參數(shù)中的路徑下的文件夾打開并返回一個(gè)元組:

返回的是一個(gè)元組,第一個(gè)元素是文件的路徑,第二個(gè)是文件夾,第三個(gè)是該路徑下的文件
這里需要用到一個(gè)寫程序的思想:面向過程編程
面向過程:核心是過程二字,過程及即解決問題的步驟,基于面向過程設(shè)計(jì)程序就是一條工業(yè)流水線,是一種機(jī)械式的思維方式。流水線式的編程思想,在設(shè)計(jì)程序時(shí),需要把整個(gè)流程設(shè)計(jì)出來
優(yōu)點(diǎn):
1:體系結(jié)構(gòu)更加清晰
2:簡(jiǎn)化程序的復(fù)雜度
缺點(diǎn):
可擴(kuò)展性極其的差,所以說面向過程的應(yīng)用場(chǎng)景是:不需要經(jīng)常變化的軟件,如:Linux內(nèi)核,httpd,git等軟件
下面就根據(jù)面向過程的思想完成協(xié)程函數(shù)應(yīng)用中的功能
目錄結(jié)構(gòu):

程序流程
第一階段:找到所有文件的絕對(duì)路徑
第二階段:打開文件
第三階段:循環(huán)讀取每一行
第四階段:過濾“error”
第五階段:打印該行屬于的文件名
g是一個(gè)生成器,就能夠用next()執(zhí)行,每次next就是運(yùn)行一次,這里的運(yùn)行結(jié)果是依次打開文件的路徑

我們?cè)诖蜷_文件的時(shí)候需要找到文件的絕對(duì)路徑,現(xiàn)在可以通過字符串拼接的方法把第一部分和第三部分進(jìn)行拼接
用循環(huán)打開:

結(jié)果:

將查詢出來的文件和路徑進(jìn)行拼接,拼接成絕對(duì)路徑

執(zhí)行結(jié)果:

用函數(shù)實(shí)現(xiàn):

為了把結(jié)果返回給下一流程


第三階段:循環(huán)讀出每一行內(nèi)容



執(zhí)行結(jié)果:

作者:炫維
來源:http://xuanwei.blog.51cto.com/11489734/1953449