从句法上来看,协程与生成器类似,都是定义体中包含yield的函数。可是,在协程中,yield通常出现在表达式的右边(例如,datum=yield),可以产出值,也可以不产出--如果yield关键字后面没有表达式,那么生成器产出None。协程可能会从调用方接收数据,不过调用方把数据提供给协程使用的是.send(datum)方法,而不是next(...)函数。通常,调用方会把值推送给协程。
从根本上把yield视作控制流程的方式,就好理解协程了。
生成器如何进化成协程
生成器的调用方可以使用.send(...)方式发送数据,发送的数据会成为生成器函数中yield表达式的值。
用作协程的生成器的基本行为
协程可以身处以下四个状态中的一个:
‘GEN_CREATE’:等待开始执行
‘GEN_RUNNING’:解释器正在执行
‘GEN_SUSPENDED’:在yield表达式处暂停
‘GEN_CLOSED’:执行结束
因为send方法的参数会成为暂停的yield的表达式的值,所以,仅当协程处于暂停状态时才能调用send方法
最先调用next(my_coro)函数这一步通常称为“预激”(即让协程向前执行到第一个yield表达式,准备好作为活跃的协程使用)
下面举个产出多个值的例子:
1、调用next(my_coro2),打印第一个消息,然后执行yield a,产出数字14
2、调用my_coro2.send(28),把28赋给b,打印第二个消息,然后执行yield a+b,产出数字42
3、调用my_coro2.send(99),把99赋值给c,打印第三个消息,协程终止。
使用协程计算移动平均值
这里的无限循环表明,只要调用方不断把值发给这个协程,它就会一直接受值,然后生成结果,仅当调用方在协程上调用.close()方法,或者没有对协程的引用而被垃圾回收程序回收时,这个协程才会终止。
预激协程的装饰器
如果不预激,那么协程没有什么用,在上例中,调用my_coro.send(x)之前,记住一定要调用next(my_coro)。为了简化协程的用法,有时会使用一个预激装饰器。
1、把被装饰的生成器函数替换成这里的primer函数;调用primer函数时,返回预激的生成器。
2、调用被装饰的函数,获取生成器对象。
3、预激生成器。
4、返回生成器。
终止协程和异常处理
上例暗示了终止协程的一种方式,发送某个哨符值,让协程退出。内置的None和Ellipsis等常量经常用做哨符值。客户代码可以在生成器对象上调用两个方法,显式地把异常发给协程。这两个方法是throw和close。
generator.throw
致使生成器在暂停的yield表达式处抛出指定的异常。如果生成器处理了抛出的异常,代码会向前执行到下一个yield表达式,而产出的值会成为调用generator.throw方法得到的返回值。
generator.close()
致使生成器在暂停的yield表达式处抛出GeneratorExit异常。
下面举例说明如何使用close和throw方法控制协程。
如果把DemoException异常传入demo_exc_handling协程,它会处理,然后继续运行,如下例所示:
如果无法处理传入的异常,则协程会停止
如果不管协程如何结束都想做些清理工作,要把协程定义体中相关的代码放入try/finally块中,如下例所示:
让协程返回值
1、为了返回值,协程必须正常终止,因此,这一版averager中又个条件判断,以便退出累计循环。
2、返回一个named tuple,包含count和average两个字段
下例说明了如何使用协程返回值
然而在上例中,return表达式的值会偷偷传给调用方,赋值给StopIteration异常的一个属性。这样做有点不合理,下例展示如何通过捕捉异常捕获协程返回的值。