一、协程简介
协程（Coroutine），也称为微线程、纤程。英文名Coroutine。协程是一种用户态的轻量级线程，协程的调度完全由用户操控。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。当协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来的时就恢复先前保存的寄存器上下文和栈，直接操作栈则根本没有内核切换的开支，能够不加锁的访问全局变量，所以上下文的切换非常快。
Python中的协程有多种完结方式，包括但不限于生成器、greenlet、asyncio库等。在Python 3.5之后，Python添加了新的语法 async 和 await ，使得协程的编写愈加简略。以下是一个简略的协程示例：
async def hello():
print("Hello world!")
await asyncio.sleep(1)
print("Hello again!")
# Get a reference to the event loop as we plan to use
# low-level APIs.
loop = asyncio.get_event_loop()
# "hello" coroutine returns immediately because it is await'ed instantly.
#
# Therefore, "hello_task" is scheduled to run soon.
hello_task = loop.create_task(hello())
# "gather" returns when all the scheduled tasks are done.
loop.run_until_complete(hello_task)
二、协程与生成器的关系
在Python中，协程和生成器有着严密的联络。实际上，协程便是经过生成器完结的。当咱们运用yield句子时，咱们就在创立一个生成器。而当咱们运用yield from句子时，咱们就在创立一个协程。
# A generator function
def countdown(n):
while n > 0:
yield n
n -= 1
# A coroutine function
def countup(n):
x = 0
while x < n:
yield from countdown(x)
x += 1
在上面的代码中，countdown是一个生成器函数，而countup是一个协程函数。countup函数会生成一系列的数字，从0到n-1。每次调用countup，它都会调用countdown生成器，并等待它完结。
三、协程的优势和应用场景
协程有许多长处，首要表现在以下几个方面：
-
资源开支小：协程是在用户态调度的，不涉及系统调用，也便是说，创立、切换和毁掉协程所消耗的资源远少于进程和线程。
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代码简练易读：运用协程编写的代码，能够防止回调阴间，使得代码愈加简练，逻辑愈加清晰。一起，协程的规划使得咱们能够愈加容易地处理并发和并行编程中的问题。
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高效的IO操作：协程最常用的场景便是IO操作。协程能够在IO操作时主动出让操控权，从而防止了不必要的堵塞和等待。
让咱们看一个运用协程处理IO的比如：
async def download(url):
response = await aiohttp.request('GET', url)
return await response.text()
async def download_all(urls):
tasks = [download(url) for url in urls]
return await asyncio.gather(*tasks)
urls = ['http://example.com', 'http://example.org', 'http://example.net']
loop = asyncio.get_event_loop()
htmls = loop.run_until_complete(download_all(urls))
在这个比如中，download协程会异步下载网页，并回来其文本内容。download_all协程会异步下载一系列网页，并回来一个包括一切文本内容的列表。
协程通常在以下场景中运用：
- 网络爬虫：经过协程，咱们能够在下载一个网页时一起下载其他网页，大大提高爬虫的功率。
- 实时数据处理：协程能够处理实时的数据流，例如股票数据、交际媒体数据等。
- 网络服务器：像Tornado和Sanic这样的Python网络服务器，便是经过协程完结的。
四、怎么正确运用协程
了解了协程的原理和优势后，咱们再来看看怎么正确地运用协程。
首要，咱们需求创立协程对象。协程对象是经过协程函数创立的。协程函数是包括async def关键字的函数：
async def my_coroutine():
return 123
然后，咱们需求经过事件循环来驱动协程：
coro = my_coroutine() loop = asyncio.get_event_loop() loop.run_until_complete(coro)
run_until_complete方法会堵塞当前线程，直到传入的协程运行完毕。
在协程中，咱们能够运用await关键字来等待其他协程的完结。例如，下面的代码创立了一个协程，它会先等待asyncio.sleep(1)协程，然后输出”Hello, world”：
async def hello():
await asyncio.sleep(1)
print("Hello, world!")
这便是Python中协程的根本用法。协程是Python异步编程的核心，了解了协程，咱们就能更好地了解和运用Python的异步编程特性。
