协程(Coroutine)是 Python 中一种用于编写并发代码的高级抽象。在 Python 3.5 中引入的 asyncio 库使得协程变得容易实现和使用。本文将比较 Python 协程与其他并发编程技术,如多线程和多进程。

协程 vs 多线程

多线程:在 Python 中,多线程由于全局解释器锁(GIL)的存在,无法实现真正的并行执行。多线程主要用于 I/O 密集型任务,如网络请求、文件读写等。

协程:协程允许函数暂停执行,并在适当的时候恢复。这意味着协程可以在等待 I/O 操作完成时释放 CPU,从而提高程序的整体效率。

import asyncio

async def fetch_data():
    print("Fetching data...")
    await asyncio.sleep(2)  # 模拟 I/O 操作
    print("Data fetched.")

async def main():
    await fetch_data()

asyncio.run(main())

协程 vs 多进程

多进程:多进程可以在多核心 CPU 上实现真正的并行执行。但是,多进程的开销较大,且进程间通信复杂。

协程:协程比多进程轻量级,且拥有更简单的通信机制。协程主要用于 I/O 密集型任务,但对于 CPU 密集型任务,协程可能不是最佳选择。

import multiprocessing

def fetch_data():
    print("Fetching data...")
    time.sleep(2)  # 模拟 I/O 操作
    print("Data fetched.")

if __name__ == '__main__':
    p = multiprocessing.Process(target=fetch_data)
    p.start()
    p.join()

总结

协程是一种轻量级的并发编程技术,适用于 I/O 密集型任务。与多线程和多进程相比,协程具有更高的效率和更简单的通信机制。

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