本文和大家分享的主要是python協(xié)程yield相關(guān)內(nèi)容，一起來看看吧，希望對大家學(xué)習(xí)python有所幫助。

　　協(xié)程定義

　　協(xié)程的底層架構(gòu)是在pep342 中定義，并在python2.5 實(shí)現(xiàn)的。

　　python2.5 中，yield關(guān)鍵字可以在表達(dá)式中使用，而且生成器API中增加了 .send(value)方法。生成器可以使用.send(...)方法發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送的數(shù)據(jù)會成為生成器函數(shù)中yield表達(dá)式的值。

　　協(xié)程是指一個過程，這個過程與調(diào)用方協(xié)作，產(chǎn)出有調(diào)用方提供的值。因此，生成器可以作為協(xié)程使用。

　　除了 .send(...)方法，pep342 和添加了 .throw(...)（讓調(diào)用方拋出異常，在生成器中處理）和.close()（終止生成器）方法。

　　python3.3后，pep380對生成器函數(shù)做了兩處改動：

　　· 生成器可以返回一個值；以前，如果生成器中給return語句提供值，會拋出SyntaxError異常。

　　· 引入yield from 語法，使用它可以把復(fù)雜的生成器重構(gòu)成小型的嵌套生成器，省去之前把生成器的工作委托給子生成器所需的大量模板代碼。

　　協(xié)程生成器的基本行為

　　首先說明一下，協(xié)程有四個狀態(tài)，可以使用inspect.getgeneratorstate(...)函數(shù)確定：

　　· GEN_CREATED # 等待開始執(zhí)行

　　· GEN_RUNNING # 解釋器正在執(zhí)行（只有在多線程應(yīng)用中才能看到這個狀態(tài)）

　　· GEN_SUSPENDED # 在yield表達(dá)式處暫停

　　· GEN_CLOSED # 執(zhí)行結(jié)束

　　#! -*- coding: utf-8 -*-import inspect

　　# 協(xié)程使用生成器函數(shù)定義：定義體中有yield關(guān)鍵字。def simple_coroutine():

　　print('-> coroutine started')

　　# yield 在表達(dá)式中使用；如果協(xié)程只需要從客戶那里接收數(shù)據(jù)，yield關(guān)鍵字右邊不需要加表達(dá)式（yield默認(rèn)返回None）

　　x = yield

　　print('-> coroutine received:', x)

　　my_coro = simple_coroutine()

　　my_coro # 和創(chuàng)建生成器的方式一樣，調(diào)用函數(shù)得到生成器對象。# 協(xié)程處于 GEN_CREATED (等待開始狀態(tài))

　　print(inspect.getgeneratorstate(my_coro))

　　my_coro.send(None)# 首先要調(diào)用next()函數(shù)，因?yàn)樯善鬟€沒有啟動，沒有在yield語句處暫停，所以開始無法發(fā)送數(shù)據(jù)# 發(fā)送 None 可以達(dá)到相同的效果 my_coro.send(None)

　　next(my_coro)# 此時協(xié)程處于 GEN_SUSPENDED (在yield表達(dá)式處暫停)

　　print(inspect.getgeneratorstate(my_coro))

　　# 調(diào)用這個方法后，協(xié)程定義體中的yield表達(dá)式會計(jì)算出42；現(xiàn)在協(xié)程會恢復(fù)，一直運(yùn)行到下一個yield表達(dá)式，或者終止。

　　my_coro.send(42)

　　print(inspect.getgeneratorstate(my_coro))

　　運(yùn)行上述代碼，輸出結(jié)果如下

　　GEN_CREATED

　　-> coroutine startedGEN_SUSPENDED

　　-> coroutine received: 42

　　# 這里，控制權(quán)流動到協(xié)程定義體的尾部，導(dǎo)致生成器像往常一樣拋出StopIteration異常Traceback (most recent call last):

　　File "/Users/gs/coroutine.py", line 18, in <module>

　　my_coro.send(42)

　　StopIteration

　　send方法的參數(shù)會成為暫停yield表達(dá)式的值，所以，僅當(dāng)協(xié)程處于暫停狀態(tài)是才能調(diào)用send方法。

　　如果協(xié)程還未激活（GEN_CREATED 狀態(tài)）要調(diào)用next(my_coro) 激活協(xié)程，也可以調(diào)用my_coro.send(None)

　　如果創(chuàng)建協(xié)程對象后立即把None之外的值發(fā)給它，會出現(xiàn)下述錯誤：

　　>>> my_coro = simple_coroutine()>>> my_coro.send(123)

　　Traceback (most recent call last):

　　File "/Users/gs/coroutine.py", line 14, in <module>

　　my_coro.send(123)TypeError: can't send non-None value to a just-started generator

　　仔細(xì)看錯誤消息

　　can't send non-None value to a just-started generator

　　最先調(diào)用next(my_coro) 這一步通常稱為”預(yù)激“（prime）協(xié)程---即，讓協(xié)程向前執(zhí)行到第一個yield表達(dá)式，準(zhǔn)備好作為活躍的協(xié)程使用。

　　再看一個兩個值得協(xié)程

　　def simple_coro2(a):

　　print('-> coroutine started: a =', a)

　　b = yield a

　　print('-> Received: b =', b)

　　c = yield a + b

　　print('-> Received: c =', c)

　　my_coro2 = simple_coro2(14)

　　print(inspect.getgeneratorstate(my_coro2))# 這里inspect.getgeneratorstate(my_coro2) 得到結(jié)果為 GEN_CREATED （協(xié)程未啟動）

　　next(my_coro2)# 向前執(zhí)行到第一個yield 處 打印 “-> coroutine started: a = 14”# 并且產(chǎn)生值 14 （yield a 執(zhí)行 等待為b賦值）

　　print(inspect.getgeneratorstate(my_coro2))# 這里inspect.getgeneratorstate(my_coro2) 得到結(jié)果為 GEN_SUSPENDED （協(xié)程處于暫停狀態(tài)）

　　my_coro2.send(28)# 向前執(zhí)行到第二個yield 處 打印 “-> Received: b = 28”# 并且產(chǎn)生值 a + b = 42（yield a + b 執(zhí)行 得到結(jié)果42 等待為c賦值）

　　print(inspect.getgeneratorstate(my_coro2))# 這里inspect.getgeneratorstate(my_coro2) 得到結(jié)果為 GEN_SUSPENDED （協(xié)程處于暫停狀態(tài)）

　　my_coro2.send(99)# 把數(shù)字99發(fā)送給暫停協(xié)程，計(jì)算yield 表達(dá)式，得到99，然后把那個數(shù)賦值給c 打印 “-> Received: c = 99”# 協(xié)程終止，拋出StopIteration

　　運(yùn)行上述代碼，輸出結(jié)果如下

　　GEN_CREATED

　　-> coroutine started: a = 14GEN_SUSPENDED

　　-> Received: b = 28

　　-> Received: c = 99

　　Traceback (most recent call last):

　　File "/Users/gs/coroutine.py", line 37, in <module>

　　my_coro2.send(99)

　　StopIteration

　　simple_coro2 協(xié)程的執(zhí)行過程分為3個階段，如下圖所示

 

　　1. 調(diào)用next(my_coro2)，打印第一個消息，然后執(zhí)行yield a，產(chǎn)出數(shù)字14.

　　2. 調(diào)用my_coro2.send(28)，把28賦值給b，打印第二個消息，然后執(zhí)行 yield a + b 產(chǎn)生數(shù)字42

　　3. 調(diào)用my_coro2.send(99)，把99賦值給c，然后打印第三個消息，協(xié)程終止。

　　使用裝飾器預(yù)激協(xié)程

　　我們已經(jīng)知道，協(xié)程如果不預(yù)激，不能使用send() 傳入非None 數(shù)據(jù)。所以，調(diào)用my_coro.send(x)之前，一定要調(diào)用next(my_coro)。

　　為了簡化，我們會使用裝飾器預(yù)激協(xié)程。

　　from functools import wraps

　　def coroutinue(func):

　　'''

　　裝飾器： 向前執(zhí)行到第一個`yield`表達(dá)式，預(yù)激`func`

　　:param func: func name

　　:return: primer

　　'''

　　@wraps(func)

　　def primer(*args, **kwargs):

　　# 把裝飾器生成器函數(shù)替換成這里的primer函數(shù)；調(diào)用primer函數(shù)時，返回預(yù)激后的生成器。

　　gen = func(*args, **kwargs)

　　# 調(diào)用被被裝飾函數(shù)，獲取生成器對象

　　next(gen)  # 預(yù)激生成器

　　return gen  # 返回生成器

　　return primer

　　# 使用方法如下

　　@coroutinuedef simple_coro(a):

　　a = yield

　　simple_coro(12)  # 已經(jīng)預(yù)激

　　終止協(xié)程和異常處理

　　協(xié)程中，為處理的異常會向上冒泡，傳遞給next函數(shù)或send方法的調(diào)用方，未處理的異常會導(dǎo)致協(xié)程終止。

　　看下邊這個例子

　　#! -*- coding: utf-8 -*-

　　from functools import wraps

　　def coroutinue(func):

　　'''

　　裝飾器： 向前執(zhí)行到第一個`yield`表達(dá)式，預(yù)激`func`

　　:param func: func name

　　:return: primer

　　'''

　　@wraps(func)

　　def primer(*args, **kwargs):

　　# 把裝飾器生成器函數(shù)替換成這里的primer函數(shù)；調(diào)用primer函數(shù)時，返回預(yù)激后的生成器。

　　gen = func(*args, **kwargs)

　　# 調(diào)用被被裝飾函數(shù)，獲取生成器對象

　　next(gen)  # 預(yù)激生成器

　　return gen  # 返回生成器

　　return primer

　　@coroutinuedef averager():

　　# 使用協(xié)程求平均值

　　total = 0.0

　　count = 0

　　average = None

　　while True:

　　term = yield average

　　total += term

　　count += 1

　　average = total/count

　　coro_avg = averager()

　　print(coro_avg.send(40))

　　print(coro_avg.send(50))

　　print(coro_avg.send('123')) # 由于發(fā)送的不是數(shù)字，導(dǎo)致內(nèi)部有異常拋出。

　　執(zhí)行上述代碼結(jié)果如下

　　40.0

　　45.0

　　Traceback (most recent call last):

　　File "/Users/gs/coro_exception.py", line 37, in <module>

　　print(coro_avg.send('123'))

　　File "/Users/gs/coro_exception.py", line 30, in averager

　　total += term

　　TypeError: unsupported operand type(s) for +=: 'float' and 'str'

　　出錯的原因是發(fā)送給協(xié)程的'123'值不能加到total變量上。

　　出錯后，如果再次調(diào)用 coro_avg.send(x) 方法 會拋出 StopIteration 異常。

　　由上邊的例子我們可以知道，如果想讓協(xié)程退出，可以發(fā)送給它一個特定的值。比如None和Ellipsis。（推薦使用Ellipsis，因?yàn)槲覀儾惶褂眠@個值）

　　從Python2.5 開始，我們可以在生成器上調(diào)用兩個方法，顯式的把異常發(fā)給協(xié)程。

　　這兩個方法是throw和close。

　　generator.throw(exc_type[, exc_value[, traceback]])

　　這個方法使生成器在暫停的yield表達(dá)式處拋出指定的異常。如果生成器處理了拋出的異常，代碼會向前執(zhí)行到下一個yield表達(dá)式，而產(chǎn)出的值會成為調(diào)用throw方法得到的返回值。如果沒有處理，則向上冒泡，直接拋出。

　　generator.close()

　　生成器在暫停的yield表達(dá)式處拋出GeneratorExit異常。

　　如果生成器沒有處理這個異?；蛘邟伋隽?/span>StopIteration異常，調(diào)用方不會報(bào)錯。如果收到GeneratorExit異常，生成器一定不能產(chǎn)出值，否則解釋器會拋出RuntimeError異常。

　　示例： 使用close和throw方法控制協(xié)程。

　　import inspect

　　class DemoException(Exception):

　　pass

　　@coroutinuedef exc_handling():

　　print('-> coroutine started')

　　while True:

　　try:

　　x = yield

　　except DemoException:

　　print('*** DemoException handled. Conginuing...')

　　else:

　　# 如果沒有異常顯示接收到的值

　　print('--> coroutine received: {!r}'.format(x))

　　raise RuntimeError('This line should never run.')  # 這一行永遠(yuǎn)不會執(zhí)行

　　exc_coro = exc_handling()

　　exc_coro.send(11)

　　exc_coro.send(12)

　　exc_coro.send(13)

　　exc_coro.close()

　　print(inspect.getgeneratorstate(exc_coro))

　　raise RuntimeError('This line should never run.') 永遠(yuǎn)不會執(zhí)行，因?yàn)橹挥形刺幚淼漠惓２艜K止循環(huán)，而一旦出現(xiàn)未處理的異常，協(xié)程會立即終止。

　　執(zhí)行上述代碼得到結(jié)果為：

　　-> coroutine started

　　--> coroutine received: 11

　　--> coroutine received: 12

　　--> coroutine received: 13

　　GEN_CLOSED    # 協(xié)程終止

　　上述代碼，如果傳入DemoException，協(xié)程不會中止，因?yàn)樽隽水惓Ｌ幚怼?/span>

　　exc_coro = exc_handling()

　　exc_coro.send(11)

　　exc_coro.send(12)

　　exc_coro.send(13)

　　exc_coro.throw(DemoException) # 協(xié)程不會中止，但是如果傳入的是未處理的異常，協(xié)程會終止print(inspect.getgeneratorstate(exc_coro))

　　exc_coro.close()print(inspect.getgeneratorstate(exc_coro))

　　## output

　　-> coroutine started

　　--> coroutine received: 11

　　--> coroutine received: 12

　　--> coroutine received: 13

　　*** DemoException handled. Conginuing...

　　GEN_SUSPENDED

　　GEN_CLOSED

　　如果不管協(xié)程如何結(jié)束都想做些處理工作，要把協(xié)程定義體重的相關(guān)代碼放入try/finally塊中。

　　@coroutinuedef exc_handling():

　　print('-> coroutine started')

　　try:

　　while True:

　　try:

　　x = yield

　　except DemoException:

　　print('*** DemoException handled. Conginuing...')

　　else:

　　# 如果沒有異常顯示接收到的值

　　print('--> coroutine received: {!r}'.format(x))

　　finally:

　　print('-> coroutine ending')

來源：簡書