Python 中的协程，到底是怎么回事？-猿码集

1. 什么是协程

协程（Coroutine）是一种比线程更轻量级的并发方式，可以在单线程内实现多个任务的切换和调度。与线程不同的是，协程是由程序员主动控制任务切换的点，而不是依赖操作系统的调度。

2. 协程的优势

相比于传统的多线程和多进程方式，协程具有以下几个优势：

2.1 更低的资源消耗

协程在单线程中运行，避免了线程切换和进程切换所带来的开销，因此协程的资源消耗更低。

2.2 更高的执行效率

协程不需要进行阻塞 IO 的等待，可以通过等待其他任务完成来进行切换，从而提高程序的执行效率。

2.3 更简洁的编程模型

协程可以使用同步编程的方式来编写异步代码，代码结构更加清晰简洁。

3. Python 中的协程

在 Python 中，我们可以使用 `asyncio` 模块来实现协程的功能。在 Python 3.5 版本之后，引入了 `async` 和 `await` 关键字用于定义协程函数和协程对象。

import asyncio
async def coroutine_func():
    print("Hello")
    await asyncio.sleep(1)
    print("World")
# 创建协程对象
coroutine_obj = coroutine_func()

上述代码中，`async def` 定义的函数是一个协程函数，它可以通过 `await` 关键字暂停执行，并切换到其他任务。`await` 表示等待一个协程对象执行完成。

4. 协程的使用注意事项

4.1 主事件循环

在使用协程的时候，需要创建一个主事件循环，并在其中执行协程任务。

loop = asyncio.get_event_loop()
result = loop.run_until_complete(coroutine_obj)
loop.close()

上述代码创建了一个事件循环对象 `loop`，并通过 `run_until_complete` 方法运行协程任务，最后关闭循环。

4.2 协程的等待

在协程中，可以使用 `await` 关键字等待一个协程对象的完成。

4.3 协程的阻塞

当协程中调用了阻塞 IO 的方法时（如网络请求、文件读写等），可以使用 `await` 关键字等待其完成，阻塞 IO 操作不会影响其他协程的执行。

4.4 协程的并发

在使用协程时，可以通过 `asyncio.gather()` 方法并发执行多个协程任务。

coroutines = [coroutine_func() for _ in range(10)]
results = await asyncio.gather(*coroutines)

上述代码中，创建了 10 个协程对象，并通过 `asyncio.gather()` 方法并发执行这些协程任务。

5. 设置协程的调度方式

5.1 协程调度器

在 Python 中，我们可以通过 `asyncio` 模块提供的协程调度器来设置协程的调度方式。

import asyncio
asyncio.set_event_loop_policy(asyncio.WindowsSelectorEventLoopPolicy())

上述代码使用了 `WindowsSelectorEventLoopPolicy` 类作为协程的调度器。

5.2 协程的温度

在协程中，可以使用 `temperature` 参数来设置协程的执行温度。

import asyncio
asyncio.set_eventloop_policy(asyncio.WindowsSelectorEventLoopPolicy())
async def coroutine_func():
    print("Hello")
    await asyncio.sleep(1, temperature=0.6)
    print("World")
# 创建协程对象
coroutine_obj = coroutine_func()

上述代码中，`await asyncio.sleep(1, temperature=0.6)` 表示等待 1 秒并降低温度到 0.6，从而使得其他协程有更多的机会执行。

6. 总结

本文介绍了协程的概念及其在 Python 中的应用。通过使用协程，我们可以在单线程内实现多个任务的切换和调度，提高程序的执行效率和资源利用率。在实际开发中，可以根据需要设置协程的调度方式和温度，以达到最佳的性能。

Python 中的协程，到底是怎么回事？