Gevent 是怎么在单线程中实现并发的呢？

V2EX = way to explore

V2EX 是一个关于分享和探索的地方

现在注册

已注册用户请登录

推荐学习书目

› Learn Python the Hard Way

Python Sites

› PyPI - Python Package Index

› http://diveintopython.org/toc/index.html

› Pocoo

值得关注的项目

› PyPy

› Celery

› Jinja2

› Read the Docs

› gevent

› pyenv

› virtualenv

› Stackless Python

› Beautiful Soup

› 结巴中文分词

› Green Unicorn

› Sentry

› Shovel

› Pyflakes

› pytest

Python 编程

› pep8 Checker

Styles

› PEP 8

› Google Python Style Guide

› Code Style from The Hitchhiker's Guide

这是一个创建于 2830 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

教程链接： http://www.liaoxuefeng.com/wiki/001374738125095c955c1e6d8bb493182103fac9270762a000/001407503089986d175822da68d4d6685fbe849a0e0ca35000

廖雪峰大大的教程中，有这么一句

3 个网络操作是并发执行的，而且结束顺序不同，但只有一个线程

我不理解，为什么单线程就能够并发 3 个网络请求呢

并发

单线

教程

gevent

29 条回复 • 2017-02-16 10:09:13 +08:00

skydiver

2017-02-14 18:25:22 +08:00

不是说了协程了么……

warcraft1236

2017-02-14 18:28:34 +08:00

@skydiver 就是协程是怎么做到并发的呢？

tumbzzc

2017-02-14 18:29:45 +08:00 via Android

异步吧，我也不了解

neoblackcap

2017-02-14 18:31:56 +08:00

@warcraft1236 IO 操作的时候就挂起啊，调度器去调度执行另外一个协程

innoink

2017-02-14 18:33:38 +08:00

你这问题就像单核 cpu 怎么支持多任务一样
需要调度器

warcraft1236

2017-02-14 18:35:15 +08:00

@neoblackcap 那像例子中，第一个网络请求，挂起了，执行第二个网络请求，不就等于第一个网络请求没有再运行了吗？怎么会是并发呢？

neoblackcap

2017-02-14 18:41:21 +08:00

@warcraft1236 你应该去了解什么叫并发，什么叫并行

fds

2017-02-14 18:51:24 +08:00

@warcraft1236 操作系统会继续处理你的请求

dwood

2017-02-14 19:06:21 +08:00 via Android

因为 io 是异步的

czheo

2017-02-14 19:09:45 +08:00

这个问题问题很好。虽然我没有自己实现过，但我理解大概是这样的。

要理解两个概念： 1. 协程（ coroutine ） 2.事件驱动（ event-driven ）。

1. coroutine （类似于 python 里面的 yield 语法），是把一个 function 执行过程暂停，将其 stack 状态保存，当你需要的时候恢复 stack 状态，从暂停的地方继续执行。
通过这样，你可以自由的控制程序的暂停和恢复。在你的例子里面其实是，把每个 function 执行到 io 操作时都暂停，等你需要的时候（ io 返回结果的时候）恢复执行。
但问题是，什么时候你知道 io 返回结果了呢？就需要另外一个机制通知你。

2. event-driven 就是通知你 io 操作完成的机制。基本想法就是 io 操作发生时，你把 io 的 file descriptor 存到一个 poll 里面，操作系统会监控这个 poll 。当其中有 io 结束的时候，操作系统会给你的程序发一个 signal （ event ），告诉你哪一个 io 结束了。这样你就知道什么时候恢复你的程序执行了。

当然这么简单说一说，如果不了解操作系统底层的一些知识，感觉还是挺难理解的。
我猜是这么回事，有不对的请指出。

Allianzcortex

2017-02-14 19:17:07 +08:00 via iPhone

线程有三个状态:等待 wait ，就绪 ready 和运行 running 。

gamexg

2017-02-14 20:31:58 +08:00 via Android

很多方案，例如：完成端口

yongzhong

2017-02-14 20:37:53 +08:00

itfanr

2017-02-14 20:38:04 +08:00 via Android

@czheo 说得好。你得保证执行的任务是可以异步的，不能阻塞，然后就可以随便监听完成事件了。就好比一只手抛多个球，只要球没必要一直用手拿着，就能玩很多。

yongzhong

2017-02-14 20:39:26 +08:00

13 楼第二个链接贴错了,先看这个[聊聊同步、异步、阻塞与非阻塞]

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MjEyNTA5Mw==&mid=2652563596&idx=1&sn=ea234e176e36775effa9634f105ecf6d&scene=21#wechat_redirect

wizardoz

2017-02-14 20:39:58 +08:00

只有一个 cpu ，多线程 /多进程是怎么做到并发执行的呢？
开个玩笑……

在多线程的思路中，每个线程处理一个连接，连接没有数据的时候，就阻塞等待，有数据的线程运行。
在异步的思路中，一个线程同时等待多个连接的数据，哪个连接先来了数据就先处理哪个连接，处理完马上回到阻塞状态。
系统调用 poll 、 select 、 epoll （ linux ）等提供一个线程可以同时等待多个连接的机制。
因为网络编程中，等待网络数据是耗时最多的状态，所以使用异步的方法效率很高。

nicevar

2017-02-14 20:59:04 +08:00

时间片

czheo

2017-02-14 21:50:32 +08:00

稍微看了下 gevent 的具体实现。基本思路是把 python 标准库里面的所有 io 操作都变成 event driven 。好大的工程。。。

首先是 monkey.patch_all 实际是把所有的 io 模块都打了补丁，具体可以看 patch_module 那个函数，用 gevent.{os, socket, sys...}自定义的操作替代了原生标准模块的操作。
https://github.com/gevent/gevent/blob/master/src/gevent/monkey.py#L583
https://github.com/gevent/gevent/blob/master/src/gevent/monkey.py#L152

比如 gevent.socket 这个模块其实是覆盖了原生的 socket 模块，关键操作在 socket._wait 这个函数，把 io event 注册到 gevent.hub 里面。
https://github.com/gevent/gevent/blob/master/src/gevent/_socket3.py#L306
https://github.com/gevent/gevent/blob/master/src/gevent/_socket3.py#L157

gevent.hub 是对 eventloop 的实现。
https://github.com/gevent/gevent/blob/master/src/gevent/hub.py