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Python的gevent框架的入门教程

python通过yield提供了对协程的基本支持,但是不完全。而第三方的gevent为python提供了比较完善的协程支持。
gevent是第三方库,通过greenlet实现协程,其基本思想是:
当一个greenlet遇到io操作时,比如访问网络,就自动切换到其他的greenlet,等到io操作完成,再在适当的时候切换回来继续执行。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。
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,这一过程在启动时通过monkey patch完成:
from gevent import monkey; monkey.patch_socket()import geventdef f(n): for i in range(n): print gevent.getcurrent(), ig1 = gevent.spawn(f, 5)g2 = gevent.spawn(f, 5)g3 = gevent.spawn(f, 5)g1.join()g2.join()g3.join()
运行结果:
0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4
可以看到,3个greenlet是依次运行而不是交替运行。
要让greenlet交替运行,可以通过gevent.sleep()交出控制权:
def f(n): for i in range(n): print gevent.getcurrent(), i gevent.sleep(0)
执行结果:
0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4
3个greenlet交替运行,
把循环次数改为500000,让它们的运行时间长一点,然后在操作系统的进程管理器中看,线程数只有1个。
当然,实际代码里,我们不会用gevent.sleep()去切换协程,而是在执行到io操作时,gevent自动切换,代码如下:
from gevent import monkey; monkey.patch_all()import geventimport urllib2def f(url): print('get: %s' % url) resp = urllib2.urlopen(url) data = resp.read() print('%d bytes received from %s.' % (len(data), url))gevent.joinall([ gevent.spawn(f, 'https://www.python.org/'), gevent.spawn(f, 'https://www.yahoo.com/'), gevent.spawn(f, 'https://github.com/'),])
运行结果:
get: https://www.python.org/get: https://www.yahoo.com/get: https://github.com/45661 bytes received from https://www.python.org/.14823 bytes received from https://github.com/.304034 bytes received from https://www.yahoo.com/.
从结果看,3个网络操作是并发执行的,而且结束顺序不同,但只有一个线程。
小结
使用gevent,可以获得极高的并发性能,但gevent只能在unix/linux下运行,在windows下不保证正常安装和运行。
由于gevent是基于io切换的协程,所以最神奇的是,我们编写的web app代码,不需要引入gevent的包,也不需要改任何代码,仅仅在部署的时候,用一个支持gevent的wsgi服务器,立刻就获得了数倍的性能提升。具体部署方式可以参考后续“实战”-“部署web app”一节。
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