基于python生成器封装的协程类
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。
classCoroutine(object): """Baseclassofthegeneralcoroutineobject""" 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 whileTrue: self.args=yieldself.ret ifnotself.started: self.started=True continue else: self.state=Coroutine.STATE_RUNNING self.ret=self.run(self.args) ifself.state==Coroutine.STATE_CLOSING: break self.state=Coroutine.STATE_WAITING defstart(self): """Startthegenerator""" ifself.routineisNone: raiseRuntimeError('NOtasktostartrunning!') self.started=True self.routine.next() deffinish(self): """Finishtheexecutionofthisroutine""" self.state=Coroutine.STATE_CLOSING self.routine.close() defrun(self,args): """Theruningmethodtobeexecutedeveryoncetime""" raiseNotImplementedError defexecute(self,arg_obj): """Awakethisroutinetoexecuteoncetime""" returnself.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:
classProducerCoroutine(Coroutine): """TheProducerconcretecoroutine""" def__init__(self,cnsmr): ifnotisinstance(cnsmr,Coroutine): raiseRuntimeError('ConsumerisnotaCoroutineobject') self.consumer=cnsmr self.consumer.start() super(ProducerCoroutine,self).__init__() defrun(self,args): print'produce',args ret=self.consumer.execute(args) print'consumerreturn:',ret def__call__(self,args): """Custommethodforthespecificlogic""" self.start() whilelen(args)>0: p=args.pop() self.execute(p) self.finish() classConsumerCoroutine(Coroutine): """TheConsumerconcretecoroutine""" def__init__(self): super(ConsumerCoroutine,self).__init__() defrun(self,args): print'consumergetargs:',args return'hahaha'+repr(args)
运行结果如下:
produce4 consumergetargs:4 consumerreturn:hahaha4 produce3 consumergetargs:3 consumerreturn:hahaha3 produce2 consumergetargs:2 consumerreturn:hahaha2 produce1 consumergetargs:1 consumerreturn:hahaha1 produce0 consumergetargs:0 consumerreturn:hahaha0
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