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高性能python编程之协程(stackless)

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我们都知道并发(不是并行)编程目前有四种方式,多进程,多线程,异步,和协程。

多进程编程在python中有类似C的os.fork,当然还有更高层封装的multiprocessing标准库,在之前写过的python高可用程序设计方法http://www.cnblogs.com/hymenz/p/3488837.html中提供了类似nginx中master process和worker process间信号处理的方式,保证了业务进程的退出可以被主进程感知。

多线程编程python中有Thread和threading,在linux下所谓的线程,实际上是LWP轻量级进程,其在内核中具有和进程相同的调度方式,有关LWP,COW(写时拷贝),fork,vfork,clone等的资料较多,这里不再赘述。

异步在linux下主要有三种实现select,poll,epoll,关于异步不是本文的重点。

说协程肯定要说yield,我们先来看一个例子:

#coding=utf-8import timeimport sys# 生产者def produce(l):    i=0    while 1:        if i < 5:            l.append(i)            yield i            i=i+1            time.sleep(1)        else:            return     # 消费者def consume(l):    p = produce(l)    while 1:        try:            p.next()            while len(l) > 0:                print l.pop()        except StopIteration:            sys.exit(0)l = []consume(l)

在上面的例子中,当程序执行到produce的yield i时,返回了一个generator,当我们在custom中调用p.next(),程序又返回到produce的yield i继续执行,这样l中又append了元素,然后我们print l.pop(),直到p.next()引发了StopIteration异常。

通过上面的例子我们看到协程的调度对于内核来说是不可见的,协程间是协同调度的,这使得并发量在上万的时候,协程的性能是远高于线程的。

import stacklessimport urllib2def output():    while 1:        url=chan.receive()        print url        f=urllib2.urlopen(url)        #print f.read()        print stackless.getcurrent()    def input():    f=open('url.txt')    l=f.readlines()    for i in l:        chan.send(i)chan=stackless.channel()[stackless.tasklet(output)() for i in xrange(10)]stackless.tasklet(input)()stackless.run()

关于协程,可以参考greenlet,stackless,gevent,eventlet等的实现。


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