协程简介
协程(coroutine)，又称为微线程，纤程，是一种用户级的轻量级线程。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。
协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来时，恢复之前保存的上下文
和栈。因此协程能保存上一次调用的状态，每次协程重入时，相当于进入上一次调用的状态。
在并发编程中，协程与线程类似，每个协程表示一个执行单元，有自己的本地数据，
与其他协程共享全局数据和其他资源。
协程需要用户自己来编写调度逻辑，对于CPU的切换来说，协程是单进程，所以CPU不用
去考虑怎么调度、切换上下文，这就省去了CPU的切换开销，所以协程在一定程度上又好于多线程。
Python通过yield提供了对协程的基本支持，但是不完全，而使用第三方gevent库是更好的选择，
gevent提供了比较完善的协程支持。gevent是一个基于协程的Python网络函数库，使用greenlet在
libev事件循环顶部提供了一个高级别并发性的API。主要特性有以下几点：
基于libev的快速事件循环，Linux上是epoll机制。
基于greenlet的轻量级执行单位。
API复用了Python标准库里的内容。
支持SSL的协作式sockets。
可通过线程池或c-ares实现DNS查询。
目录
yield表达式
yield协程下的生产者与消费者问题
greenlet原生协程
gevent协程
yield表达式
在了解协程之前，需要先了解一下生成器中的yield，它不仅可以当做生成器，还能当做一个表达式来使用（yield）
def func():
x = (yield)
print(x)
x = (yield) g = func()
print(next(g)) # 这是第一个yield，就暂停了
g.send('hello world') # 恢复暂停位置，将第一个yield赋值，
# x = hello world，然后又执行到yield，暂停 -->
None
hello world Process finished with exit code 0
需要注意的是： send跟next一样，可以继续暂停的执行，并把send括号里面的东西变成返回值
没有next开始，就不能使用send！
yield协程下的生产者与消费者问题
import random, time def consumer():
while True:
item = (yield) # 接收send的传递内容
print('消费了%s' % item)
time.sleep(1) def producer(consumer): # 主函数
next(consumer) # 开启协程
while True:
item = random.randint(0, 99)
print('生产了%s' % item)
consumer.send(item) # 发送
time.sleep(1) c = consumer() # 生成器对象
producer(c)
greenlet原生协程
greenlet属于三方库，通过 pip install greenlet 安装
什么是greenlet呢？
CPython（标准python）能够通过生成器来实现协程，但使用起来并不方便而python的衍生版Stackless python，实现了原生的协程，便于利用。
于是将stackless中关于协程的代码单独拿出来做成了CPython的扩展包
也就是python环境下的原生协程包
greenlet的价值
一 高性能的远程协程
二 语义更加明确的显示切换
三 直接将函数包装成协程，保持原有代码风格
greenlet下的生产者与消费者问题
from greenlet import greenlet
from time import sleep
from random import randint def consumer():
while True:
item = p.switch() # 切换p，开始暂停，等待恢复（只有恢复的时候才能收到数据）
print('消费了%s' % item)
sleep(1) def producer():
while True:
item = randint(0, 99)
print('生产了%s' % item)
c.switch(item) # 暂停当前协程，并且切换到指定的协程，传参
sleep(1) c = greenlet(consumer) # 直接封装成协程
p = greenlet(producer)
c.switch() # 相当于next的作用，开启协程
gevent协程
什么是gevent？
gevent开始之前可以先了解一下IO多路复用的epoll
gevent通过封装了libev（基于epoll）和greenlet两个库，可以实现类似线程方式的协程
gevent = epoll + greenlet
gevent的价值是什么？
遇到阻塞就切换到另一个协程继续执行
一 使用基于epoll的libev来避开阻塞
二 使用基于gevent的高效协程来切换执行
三 只有阻塞的时候切换，没有轮询的开销，也没有线程的开销
实现方法：
通过 monkey patching功能使得第三方模块变成协作式。
gevent对协程的支持,本质上是 greenlet在实现切换工作。 greenlet工作流程如下:
假如进行访问网络的IO操作时,出现阻塞, greenlet就显式切换到另一段没有被阻塞的代码段执行,
直到原先的阻塞状况消失以后,再自动切换回原来的代码段继续处理。因此, greenlet是一种合理安排的串行方式。
由于IO操作非常耗时,经常使程序处于等待状态,有了 gevent为我们自动切换协程,
就保证总有 greenlet在运行,而不是等待IO,这就是协程一般比多线程效率高的原因。
由于切换是在IO操作时自动完成,所以 gevent需要修改 Python自带的一些标准库,将一些常见的阻塞,
如 socket、 select等地方实现协程跳转,这一过程在启动时通过 monkey patch完成。
gevent实现并发服务器
from gevent import monkey; monkey.patch_socket()
# 猴子补丁，将socket替换成一个封装了epoll的socket
from socket import socket
import gevent server = socket() # 封装好的socket
server.bind(('', 7788))
server.listen(1000) def recv(conn):
while True:
recv_date = conn.recv(1024).decode()
if recv_date:
print(recv_date)
conn.send(recv_date.encode())
else:
conn.close() while True:
conn, addr = server.accept()
# 生成一个协程，并将conn作为参数传入
gevent.spawn(recv, conn)
gevent实现生产者与消费者问题
import gevent
from gevent import monkey; monkey.patch_all()
# all是所有的能切换成协程的地方全部切换，他包含了socket，一般情况下都是用all
from random import randint
from time import sleep
from gevent.queue import Queue # gevent里面的队列 queue = Queue(3) def consumer():
while True:
item = queue.get() # 空就阻塞
print('消费了%s' % item)
sleep(1) def producer():
while True:
item = randint(0, 99)
queue.put(item) # 满就阻塞 epoll阻塞就切换
print('生产了%s' % item)
sleep(1) c = gevent.spawn(consumer) #封装成协程
p = gevent.spawn(producer)
gevent.joinall([c, p]) # 等待传入协程结束
