Python3.10 Generator生成器Coroutine原生协程详解
作者:刘悦的技术博客 发布时间:2023-10-25 15:31:36
引言
普遍意义上讲,生成器是一种特殊的迭代器,它可以在执行过程中暂停并在恢复执行时保留它的状态。而协程,则可以让一个函数在执行过程中暂停并在恢复执行时保留它的状态,在Python3.10中,原生协程的实现手段,就是生成器,或者说的更具体一些:协程就是一种特殊的生成器,而生成器,就是协程的入门心法。
协程底层实现
我们知道,Python3.10中可以使用async和await关键字来实现原生协程函数的定义和调度,但其实,我们也可以利用生成器达到协程的效果,生成器函数和普通函数的区别在于,生成器函数使用 yield 语句来暂停执行并返回结果。例如,下面是一个使用生成器函数实现的简单协程:
def my_coroutine():
while True:
x = yield
print(x)
# 使用生成器函数创建协程
coroutine = my_coroutine()
# 启动协程
next(coroutine)
# 在协程中传入数据
coroutine.send(1)
coroutine.send(2)
coroutine.send(3)
程序返回:
➜ mydemo git:(master) ✗ /opt/homebrew/bin/python3.10 "/Users/liuyue/wodfan/work/mydemo/src/test.py"
1
2
3
在上面的代码中,生成器函数 my_coroutine 使用了一个无限循环来实现协程的逻辑。每当调用 send 方法时,协程就会从 yield 语句处恢复执行,并将传入的参数赋值给变量 x。
如此,就完成了协程执行-》阻塞-》切换-》回调的工作流模式。
当然,作为事件循环机制,协程服务启动可能无限期地运行,要关闭协程服务,可以使用生成器的close()方法。当一个协程被关闭时,它会生成GeneratorExit异常,该异常可以用生成器的方式进行捕获:
def my_coroutine():
try :
while True:
x = yield
print(x)
except GeneratorExit:
print("协程关闭")
# 使用生成器函数创建协程
coroutine = my_coroutine()
# 启动协程
next(coroutine)
# 在协程中传入数据
coroutine.send(1)
coroutine.send(2)
coroutine.send(3)
coroutine.close()
程序返回:
➜ mydemo git:(master) ✗ /opt/homebrew/bin/python3.10 "/Users/liuyue/wodfan/work/mydemo/src/test.py"
1
2
3
协程关闭
业务场景
在实际业务场景中,我们也可以使用生成器来模拟协程流程,主要体现在数据的IO流操作中,假设我们需要从本地往服务器传输数据,首先建立链接对象:
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}")
随后建立生成器函数:
def send_to_server(conn):
while True:
try:
raw_data = yield
raw_data = raw_data.split(' ')
coords = (float(raw_data[0]), float(raw_data[1]))
conn.transmit(coords)
except ConnectionError:
print("链接丢失,进行回调")
conn = Connection("重新连接v3u.cn")
利用生成器调用链接类的transmit方法进行数据的模拟传输,如果链接断开,则会触发回调重新连接,执行逻辑:
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}")
# 模拟链接断开
conn.addr = None
sender.throw(ConnectionError)
for i in range(1, 6):
sender.send(f"{100/i} {200/i}")
程序返回:
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
链接丢失,进行回调
X: 100.0, Y: 200.0 sent to 重新连接v3u.cn
X: 50.0, Y: 100.0 sent to 重新连接v3u.cn
X: 33.333333333333336, Y: 66.66666666666667 sent to 重新连接v3u.cn
X: 25.0, Y: 50.0 sent to 重新连接v3u.cn
X: 20.0, Y: 40.0 sent to 重新连接v3u.cn
如此,我们就可以利用生成器的“状态保留”机制来控制网络链接突然断开的回调补救措施了。
所以说,协程就是一种特殊的生成器:
async def test():
pass
print(type(test()))
您猜怎么着?
<class 'coroutine'>
来源:https://juejin.cn/post/7181766056719941690
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