基于python生成器封装的协程类

2019-11-25 13:07:55

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供稿：网友

自从python2.2提供了yield关键字之后，python的生成器的很大一部分用途就是可以用来构建协同程序，能够将函数挂起返回中间值并能从上次离开的地方继续执行。python2.5的时候，这种生成器更加接近完全的协程，因为提供了将值和异常传递回到一个继续执行的函数中，当等待生成器的时候，生成器能返回控制。

python提供的生成器设施：

yield：能够将自己挂起，并提供一个返回值给等待方
send：唤起一个被挂起的生成器，并能够传递一个参数，可以在生成器中抛出异常
next：本质上相当于send(None)，对每个生成器的第一次调用必须不能传递参数
close：主动退出一个生成器

python封装

虽然python3提供了asyncio这样的异步IO库，而且也有greenlet等其他协程库，但目前的需求并不是实际的网络IO并发操作，而是需要模拟状态机的运行，因此使用协程可以很方便的模拟，并加入认为的控制，下面是封装的一个python类。

class Coroutine(object):  """ Base class of the general coroutine object """  STATE_RUNNING = 0  STATE_WAITING = 1  STATE_CLOSING = 2  def __init__(self):    self.state = Coroutine.STATE_WAITING    self.started = False    self.args = None    self.routine = self._co()  def _co(self):    self.ret = None    while True:      self.args = yield self.ret      if not self.started:        self.started = True        continue      else:        self.state = Coroutine.STATE_RUNNING        self.ret = self.run(self.args)      if self.state == Coroutine.STATE_CLOSING:        break      self.state = Coroutine.STATE_WAITING  def start(self):    """ Start the generator """    if self.routine is None:      raise RuntimeError('NO task to start running!')    self.started = True    self.routine.next()  def finish(self):    """ Finish the execution of this routine """    self.state = Coroutine.STATE_CLOSING    self.routine.close()  def run(self, args):    """ The runing method to be executed every once time"""    raise NotImplementedError  def execute(self, arg_obj):    """ Awake this routine to execute once time """    return self.routine.send(arg_obj)

基于上述封装，下面实现了一个协同的生产者消费者示例：

class ProducerCoroutine(Coroutine):  """ The Producer concrete coroutine """  def __init__(self, cnsmr):    if not isinstance(cnsmr, Coroutine):      raise RuntimeError('Consumer is not a Coroutine object')    self.consumer = cnsmr    self.consumer.start()    super(ProducerCoroutine, self).__init__()  def run(self, args):    print 'produce ', args    ret = self.consumer.execute(args)    print 'consumer return:', ret  def __call__(self, args):    """ Custom method for the specific logic """    self.start()    while len(args) > 0:      p = args.pop()      self.execute(p)    self.finish()class ConsumerCoroutine(Coroutine):  """ The Consumer concrete coroutine """  def __init__(self):    super(ConsumerCoroutine, self).__init__()  def run(self, args):    print 'consumer get args: ', args    return 'hahaha' + repr(args)

运行结果如下：

produce 4consumer get args: 4consumer return: hahaha4produce 3consumer get args: 3consumer return: hahaha3produce 2consumer get args: 2consumer return: hahaha2produce 1consumer get args: 1consumer return: hahaha1produce 0consumer get args: 0consumer return: hahaha0

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持武林网。

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