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协程（coroutine）可以理解为是线程的优化，又称之为轻量级进程。它是一种比线程更节省资源、效率更高的系统调度机制。

协程具有这样的特点，即在同时开启的多个任务中，一次只执行一个，只有当前任务遭遇阻塞，才会切换到下一个任务继续执行。这种机制可以实现多任务的同步，又能够成功地避免线程中使用锁的复杂性，简化了开发。

早先的协程是使用生成器关键字 yield 来实现的，代码特别复杂难懂。自从 Python 3.5之后，确定了协程的语法，使得创建协程的方式得到改善。Python 中，能够实现协程的模块有多个，如 asyncio、tornado 或 gevent。

这里以 asyncio 为例，先来了解一下创建协程所用到的概念：

• event_loop（事件循环）：是一个协程处理函数的调用机制。程序会开启一个无限循环，当事件发生时，调用相应的协程函数。
• coroutine（协程对象）：指一个使用 async 关键字来定义的函数。调用该函数，会返回一个协程对象。该协程对象就是一个处于挂起状态的协程函数，需要注册到事件循环 event_loop 中，由事件循环 event_loop 进行调用。
• task 任务：是对协程的进一步封装。
• future：等同于 task，代表执行任务的结果。
• async/await 关键字：Python 3.5 中用于定义协程的关键字，其中 async 用于定义一个协程，await 用于挂起阻塞的异步调用接口。

Python协程的基本用法

下面通过代码演示最基本的协程用法：

# 导入asyncio模块
import asyncio
#定义协程处理函数
async def demo(x):
    print(x)
    r = await asyncio.sleep(1)
    print(x,"again")
#生成协程对象，并传入 hello
coroutine = demo("C")
loop = asyncio.get_event_loop()
try:
    #将协程注册到实现事件循环对象中，并开始运行。
    loop.run_until_complete(coroutine)
finally:
    #程序结束关闭事件循环对象
    loop.close()

运行结果为：

C
C again

注意，以上程序代码只能用在 Python 3.5 以及后续版本。因为 async 和 await 关键字是 3.5 版本才新加入。并且，在 Python 3.7 版本及后续版本中，可以使用 asyncio.run(coroutine) 代替第10~16行的代码，它们是完全等价的。

上面的代码体现了实现协程的基本步骤：

1. 使用 async 关键字定义协程处理函数；
2. 生成协程对象；
3. 调用 asyncio 中的 get_event_loop 函数获得事件循环对象；
4. 调用事件循环对象的 run_until_complete 方法，运行协程处理函数。

协程VS线程

与线程相比，协程封装的内容更多，实现起来更容易。

开发者使用协程会少考虑很多事情。在默认情况下应优先使用协程。但是有一个特点要注意，协程是多任务的顺序执行，只有当前任务挂起后，才会切换到其他任务来执行；而线程是以 CPU 轮换的方式执行。

因此，两者的运行机制有着本质上的区别，这使得二者都不可被代替。也就是说，如果业务需求要每个并行线程的处理进度也要同步，那么使用协程将不是一个很好的方案。在实际工作中，应根据业务需要来灵活运用线程或协程。