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进程、线程、协程区分
我们通常所说的协程Coroutine其实是corporate routine的缩写，直接翻译为协同的例程，一般我们都简称为协程。
在linux系统中，线程就是轻量级的进程，而我们通常也把协程称为轻量级的线程即微线程。
进程和协程
下面对比一下进程和协程的相同点和不同点：
相同点：
- 相同点存在于，当我们挂起一个执行流的时，我们要保存的东西：
- 栈， 其实在你切换前你的局部变量，以及要函数的调用都需要保存，否则都无法恢复
寄存器状态,这个其实用于当你的执行流恢复后要做什么
不同点：
- 执行流的调度者不同，进程是内核调度，而协程是在用户态调度，也就是说进程的上下文是在内核态保存恢复的，而协程是在用户态保存恢复的，很显然用户态的代价更低
- 进程会被强占，而协程不会，也就是说协程如果不主动让出CPU，那么其他的协程，就没有执行的机会。
- 对内存的占用不同，实际上协程可以只需要4K的栈就足够了，而进程占用的内存要大的多
- 从操作系统的角度讲，多协程的程序是单进程，单协程
线程和协程
既然我们上面也说了，协程也被称为微线程，下面对比一下协程和线程：
- 线程之间需要上下文切换成本相对协程来说是比较高的，尤其在开启线程较多时，但协程的切换成本非常低。
- 同样的线程的切换更多的是靠操作系统来控制，而协程的执行由我们自己控制。
协程只是在单一的线程里不同的协程之间切换，其实和线程很像，线程是在一个进程下，不同的线程之间做切换，这也可能是协程称为微线程的原因吧。
Gevent模块
Gevent是一种基于协程的Python网络库，它用到Greenlet提供的，封装了libevent事件循环的高层同步API。它让开发者在不改变编程习惯的同时，用同步的方式写异步I/O的代码。
简单示例：
结果：
猴子补丁 Monkey patching
上述代码的第一行就是对socket标准库打上猴子补丁，此后socket标准库中的类和方法都会被替换成非阻塞式的，所有其他的代码都不用修改，这样协程的效率就真正体现出来了。Python中其它标准库也存在阻塞的情况，gevent提供了”monkey.patch_all()”方法将所有标准库都替换。
获取协程状态
- started属性/ready()方法：判断协程是否已启动。
- successful()方法：判断协程是否成功运行且没有抛出异常。
- value属性：获取协程执行完之后的返回值。
另外，greenlet协程运行过程中发生的异常是不会被抛出到协程外的，因此需要用协程对象的”exception”属性来获取协程中的异常。
下面的例子很好的演示了各种方法和属性的使用。
协程运行超时控制
之前我们讲过在”gevent.joinall()”方法中可以传入timeout参数来设置超时，我们也可以在全局范围内设置超时时间：
上例中，我们将超时设为2秒，此后所有协程的运行，如果超过两秒就会抛出”Timeout”异常。我们也可以将超时设置在with语句内，这样该设置只在with语句块中有效：
此外，我们可以指定超时所抛出的异常，来替换默认的”Timeout”异常。比如下例中超时就会抛出我们自定义的”TooLong”异常。
协程间通信
事件（Event）对象
greenlet协程间的异步通讯可以使用事件（Event）对象。该对象的”wait()”方法可以阻塞当前协程，而”set()”方法可以唤醒之前阻塞的协程。在下面的例子中，5个waiter协程都会等待事件evt，当setter协程在3秒后设置evt事件，所有的waiter协程即被唤醒。
AsyncResult事件
除了Event事件外，gevent还提供了AsyncResult事件，它可以在唤醒时传递消息。让我们将上例中的setter和waiter作如下改动:
队列 Queue
队列Queue的概念相信大家都知道，我们可以用它的put和get方法来存取队列中的元素。gevent的队列对象可以让greenlet协程之间安全的访问。运行下面的程序，你会看到3个消费者会分别消费队列中的产品，且消费过的产品不会被另一个消费者再取到：
注意：协程队列跟线程队列是一样的，put和get方法都是阻塞式的，它们都有非阻塞的版本：put_nowait和get_nowait。如果调用get方法时队列为空，则是不会抛出”gevent.queue.Empty”异常。我们只能使用get_nowait()的方式让气抛出异常。
信号量
信号量可以用来限制协程并发的个数。它有两个方法，acquire和release。顾名思义，acquire就是获取信号量，而release就是释放。当所有信号量都已被获取，那剩余的协程就只能等待任一协程释放信号量后才能得以运行：
上面的例子中，我们初始化了”BoundedSemaphore”信号量，并将其个数定为2。所以同一个时间，只能有两个worker协程被调度。程序运行后的结果如下：
如果信号量个数为1，那就等同于同步锁。
协程本地变量
同线程类似，协程也有本地变量，也就是只在当前协程内可被访问的变量：
通过将变量存放在local对象中，即可将其的作用域限制在当前协程内，当其他协程要访问该变量时，就会抛出异常。不同协程间可以有重名的本地变量，而且互相不影响。因为协程本地变量的实现，就是将其存放在以的”greenlet.getcurrent()”的返回为键值的私有的命名空间内。
多并发socket模型
服务器端：
当客户端连接上服务器端时，服务器端通过开辟一个协程与该客户端完成交互任务，同时由于使用了Gevent协程的方式，在每个客户端与服务器交互时，并不会影响到服务器端的工作。
客户端：
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。
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