使用Python中的greenlet包实现并发编程的入门教程

1   动机

greenlet 包是 Stackless 的副产品，其将微线程称为 “tasklet” 。tasklet运行在伪并发中，使用channel进行同步数据交换。

一个”greenlet”，是一个更加原始的微线程的概念，但是没有调度，或者叫做协程。这在你需要控制你的代码时很有用。你可以自己构造微线程的 调度器；也可以使用”greenlet”实现高级的控制流。例如可以重新创建构造器；不同于Python的构造器，我们的构造器可以嵌套的调用函数，而被 嵌套的函数也可以 yield 一个值。(另外，你并不需要一个”yield”关键字，参考例子)。

Greenlet是作为一个C扩展模块给未修改的解释器的。

1.1   例子

假设系统是被控制台程序控制的，由用户输入命令。假设输入是一个个字符的。这样的系统有如如下的样子:

def process_commands(*args):  while True:    line=''    while not line.endswith('/n'):      line+=read_next_char()    if line=='quit/n':      print "are you sure?"      if read_next_char()!="y":        continue  #忽略指令    process_commands(line)

现在假设你要把程序移植到GUI，而大多数GUI是事件驱动的。他们会在每次的用户输入时调用回调函数。这种情况下，就很难实现 read_next_char() 函数。我们有两个不兼容的函数:

def event_keydown(key):
    ??

def read_next_char():
    ?? 需要等待 event_keydown() 的调用

你可能在考虑用线程实现。而 Greenlet 是另一种解决方案，没有锁和关闭问题。你启动 process_commands() 函数，分割成 greenlet ，然后与按键事件交互，有如:

def event_keydown(key):  g_processor.switch(key)def read_next_char():  g_self=greenlet.getcurrent()  next_char=g_self.parent.switch()  #跳到上一层(main)的greenlet，等待下一次按键  return next_charg_processor=greenlet(process_commands)g_processor.switch(*args)gui.mainloop()

这个例子的执行流程是： read_next_char() 被调用，也就是 g_processor 的一部分，它就会切换(switch)到他的父greenlet，并假设继续在顶级主循环中执行(GUI主循环)。当GUI调用 event_keydown() 时，它切换到 g_processor ，这意味着执行会跳回到原来挂起的地方，也就是 read_next_char() 函数中的切换指令那里。然后 event_keydown() 的 key 参数就会被传递到 read_next_char() 的切换处，并返回。

注意 read_next_char() 会被挂起并假设其调用栈会在恢复时保护的很好，所以他会在被调用的地方返回。这允许程序逻辑保持优美的顺序流。我们无需重写 process_commands() 来用到一个状态机中。

2   使用

2.1   简介

一个 “greenlet” 是一个很小的独立微线程。可以把它想像成一个堆栈帧，栈底是初始调用，而栈顶是当前greenlet的暂停位置。你使用greenlet创建一堆这样的堆 栈，然后在他们之间跳转执行。跳转不是绝对的：一个greenlet必须选择跳转到选择好的另一个greenlet，这会让前一个挂起，而后一个恢复。两 个greenlet之间的跳转称为 切换(switch) 。