多任務系統一般都需要解決一個問題：多個任務如何調度。搶占式調度就是一種很常見的任務調度機制。以單核模式下的進程調度為例，一個進程處於運行狀態，其他的處於就緒隊列，等到當前運行的進程放棄CPU的使用權，系統將CPU立刻分配給新到達的進程，由於任務的執行順序是不確定的，看上去就像一堆任務在競爭CPU的使用權，所以這種多任務運行方式叫做“多任務競爭”。與之對應的是非搶占式調度。當前任務會持續執行下去直到因為某些原因主動放棄CPU的使用權，各個任務的執行順序是確定的，就像在互相協作，所以這種多任務運行方式也叫做“多任務協作”。協程就是一種典型的多任務協作解決方案。協程是指一個過程，這個過程與調用方協作，產出由調用方提供的值。它的運行流程大致如下：

1. 協程A開始執行。
2. 協程A執行到某一步，暫停執行，執行權轉移到協程B。
3. 協程B執行一段時間後交還執行權。
4. 協程A恢復執行。

那麽生成器是如何與協程扯上關系的呢？在一個生成器中，yield item這行代碼會產出一個值，提供給next()的調用方；此外，還會作出讓步，暫停執行生成器，讓調用方繼續工作，直到需要使用另一個值時再調用next()。調用方會從生成器中拉取值。如果只能產出值，生成器顯然用處不大。在python2.5之後的版本中，生成器API 中增加了send()方法。生成器的調用方可以使用send()方法發送數據，發送的數據會成為生成器函數中yield表達式的值。這樣生成器既能接收數據，又能產出數據，可以作為協程使用。下面是一個簡單的協程實例：

def fun():
    r = ‘‘
    while True:
        n = yield r
        if not n:
            return
        print(‘fun test %s...‘ % n)
        r = ‘200 OK‘

協程在執行到n = yield r這個表達式時，首先輸出r，然後將接收到的數據賦給n。然後向下執行直到遇到下一個yield語句，循環往復。接下來我們來看看這個協程是怎麽工作的~

c = fun()
next(c)
c.send(‘1‘)

測試結果如下：

input:1

盡管fun()中有一個死循環，但是遇到yield，協程就會讓出執行權。而且協程有個亮點，它沒有涉及到上下文切換，所有的過程都是在用戶空間進行的，協程的創建開銷也很小，所以完全沒有創建線程時的各種考慮。因此如果有多個任務，並且我們知道如何安排任務協作的情況下，協程無疑是一個好選擇。

玩轉python（6）協程