普遍意義上講,生成器是一種特殊的迭代器,它可以在執行程序中暫停并在恢復執行時保留它的狀態,而協程,則可以讓一個函式在執行程序中暫停并在恢復執行時保留它的狀態,在Python3.10中,原生協程的實作手段,就是生成器,或者說的更具體一些:協程就是一種特殊的生成器,而生成器,就是協程的入門心法,
協程底層實作
我們知道,Python3.10中可以使用async和await關鍵字來實作原生協程函式的定義和調度,但其實,我們也可以利用生成器達到協程的效果,生成器函式和普通函式的區別在于,生成器函式使用 yield 陳述句來暫停執行并回傳結果,例如,下面是一個使用生成器函式實作的簡單協程:
def my_coroutine():
while True:
x = yield
print(x)
# 使用生成器函式創建協程
coroutine = my_coroutine()
# 啟動協程
next(coroutine)
# 在協程中傳入資料
coroutine.send(1)
coroutine.send(2)
coroutine.send(3)
程式回傳:
? mydemo git:(master) ? /opt/homebrew/bin/python3.10 "/Users/liuyue/wodfan/work/mydemo/src/test.py"
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在上面的代碼中,生成器函式 my_coroutine 使用了一個無限回圈來實作協程的邏輯,每當呼叫 send 方法時,協程就會從 yield 陳述句處恢復執行,并將傳入的引數賦值給變數 x,
如此,就完成了協程執行-》阻塞-》切換-》回呼的作業流模式,
當然,作為事件回圈機制,協程服務啟動可能無限期地運行,要關閉協程服務,可以使用生成器的close()方法,當一個協程被關閉時,它會生成GeneratorExit例外,該例外可以用生成器的方式進行捕獲:
def my_coroutine():
try :
while True:
x = yield
print(x)
except GeneratorExit:
print("協程關閉")
# 使用生成器函式創建協程
coroutine = my_coroutine()
# 啟動協程
next(coroutine)
# 在協程中傳入資料
coroutine.send(1)
coroutine.send(2)
coroutine.send(3)
coroutine.close()
程式回傳:
? mydemo git:(master) ? /opt/homebrew/bin/python3.10 "/Users/liuyue/wodfan/work/mydemo/src/test.py"
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協程關閉
業務場景
在實際業務場景中,我們也可以使用生成器來模擬協程流程,主要體現在資料的IO流操作中,假設我們需要從本地往服務器傳輸資料,首先建立鏈接物件:
class Connection:
def __init__(self, addr):
self.addr = addr
def transmit(self, data):
print(f"X: {data[0]}, Y: {data[1]} sent to {self.addr}")
隨后建立生成器函式:
def send_to_server(conn):
while True:
try:
raw_data = https://www.cnblogs.com/v3ucn/p/yield
raw_data = raw_data.split(' ')
coords = (float(raw_data[0]), float(raw_data[1]))
conn.transmit(coords)
except ConnectionError:
print("鏈接丟失,進行回呼")
conn = Connection("重新連接v3u.cn")
利用生成器呼叫鏈接類的transmit方法進行資料的模擬傳輸,如果鏈接斷開,則會觸發回呼重新連接,執行邏輯:
if __name__ == '__main__':
conn = Connection("v3u.cn")
sender = send_to_server(conn)
sender.send(None)
for i in range(1, 6):
sender.send(f"{100/i} {200/i}")
# 模擬鏈接斷開
conn.addr = None
sender.throw(ConnectionError)
for i in range(1, 6):
sender.send(f"{100/i} {200/i}")
程式回傳:
X: 100.0, Y: 200.0 sent to v3u.cn
X: 50.0, Y: 100.0 sent to v3u.cn
X: 33.333333333333336, Y: 66.66666666666667 sent to v3u.cn
X: 25.0, Y: 50.0 sent to v3u.cn
X: 20.0, Y: 40.0 sent to v3u.cn
鏈接丟失,進行回呼
X: 100.0, Y: 200.0 sent to 重新連接v3u.cn
X: 50.0, Y: 100.0 sent to 重新連接v3u.cn
X: 33.333333333333336, Y: 66.66666666666667 sent to 重新連接v3u.cn
X: 25.0, Y: 50.0 sent to 重新連接v3u.cn
X: 20.0, Y: 40.0 sent to 重新連接v3u.cn
如此,我們就可以利用生成器的“狀態保留”機制來控制網路鏈接突然斷開的回呼補救措施了,
所以說,協程就是一種特殊的生成器:
async def test():
pass
print(type(test()))
您猜怎么著?
<class 'coroutine'>
結語
誠然,生成器和協程也并非完全是一個概念,與生成器不同的是,協程可以被另一個函式(稱為呼叫方)恢復執行,而不是只能由生成器本身恢復執行,這使得協程可以用來實作更復雜的控制流,因為它們可以在執行時暫停并在任意時刻恢復執行,
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標籤:Python
