co库源码（generator） — 与Python Generator的友好互动！

2023-11-27 17:26:07

踏上异步编程的征程

异步编程是现代编程范式中一颗璀璨的明珠，它以其并行处理的能力，让程序员能够同时处理多个任务，显著提升程序的响应速度和效率。在 Python 世界中，Generator 便是实现异步编程的利器，而 co 模块则是 Generator 的最佳拍档。

Generator 函数可以创建协程，一种轻量级的线程，能够在不占用大量系统资源的情况下，暂停并恢复执行。co 模块的作用，就是将 Generator 函数与协程巧妙地结合起来，让异步操作能够像同步操作一样轻松编写。

揭秘 co 模块的内部奥秘

co 模块的核心思想，就是将异步操作包装成协程，并使用事件循环来驱动这些协程的执行。事件循环是一种不断轮询的机制，它不断检查是否有需要执行的协程，如果有，就立即执行它们。

co 模块提供了两种自动执行器：Thunk 函数和 Promise 对象。Thunk 函数是一种特殊的函数，当它被调用时，不会立即执行，而是返回一个 Promise 对象。Promise 对象代表异步操作的结果，当异步操作完成后，Promise 对象会自动执行，并将结果传递给 Thunk 函数。

co 模块使用事件循环来驱动 Thunk 函数和 Promise 对象的执行。当一个协程需要等待异步操作时，co 模块会将该协程挂起，并继续执行其他协程。当异步操作完成后，Promise 对象会自动执行，并将结果传递给 Thunk 函数，从而唤醒挂起的协程。

从头搭建事件循环，亲身体验协程编程的奥妙

为了更深入地理解协程编程的运作机制，我们不妨动手构建一个简单的事件循环。在 Python 中，我们可以使用 asyncio 模块来实现事件循环。asyncio 模块提供了 EventLoop 类，它可以创建和管理事件循环。

import asyncio

def main():
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_forever()

if __name__ == "__main__":
    main()

这段代码创建了一个事件循环，并调用 run_forever() 方法启动它。run_forever() 方法会不断轮询事件循环，检查是否有需要执行的协程，如果有，就立即执行它们。

我们可以使用 asyncio.sleep() 函数来模拟一个异步操作。asyncio.sleep() 函数会创建一个协程，当协程被执行时，它会挂起一段时间，然后继续执行。

import asyncio

async def my_async_function():
    await asyncio.sleep(1)
    print("Hello, world!")

async def main():
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.create_task(my_async_function())
    loop.run_forever()

if __name__ == "__main__":
    main()

在这段代码中，我们创建了一个协程 my_async_function()，并在 main() 函数中使用 loop.create_task() 方法将它添加到事件循环。当事件循环运行时，my_async_function() 协程会被执行，它会挂起一秒钟，然后打印出 "Hello, world!"。