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前言以前沒怎么接觸前端，對 JavaScript 的異步操作不了解，現在有了點了解。一查發現 Python 和 JavaScript 的協程發展史簡直就是一毛一樣！這里大致做下橫向對比和總結，便于對這兩個語言有興趣的新人理解和吸收。

共同訴求隨著 cpu 多核化，都需要實現由于自身歷史原因（單線程環境）下的并發功能

簡化代碼，避免回調地獄，關鍵字支持

有效利用操作系統資源和硬件：協程相比線程，占用資源更少，上下文更快

什么是協程？總結一句話，協程就是滿足下面條件的函數：

可以暫停執行（暫停的表達式稱為暫停點）

可以從掛起點恢復（保留其原始參數和局部變量）

事件循環是異步編程的底層基石

混亂的歷史Python 協程的進化

Python2.2 中，第一次引入了生成器

Python2.5 中，yield 關鍵字被加入到語法中

Python3.4 時有了 yield from（yield from 約等于 yield + 異常處理 + send），并試驗性引入的異步 I/O 框架 asyncio（PEP 3156）

Python3.5 中新增了 async/await 語法（PEP 492）

Python3.6 中 asyncio 庫“轉正” （之后的官方文檔就清晰了很多）

在主線發展過程中，也出現了很多支線的協程實現如 Gevent。

deffoo():
print("foostart")
a=yield1
print("fooa",a)
yield2
yield3
print("fooend")


gen=foo()
#print(gen.next())
#gen.send("a")
#print(gen.next())
#print(foo().next())
#print(foo().next())

#在python3.x版本中,python2.x的g.next()函數已經更名為g.__next__(),使用next(g)也能達到相同效果。
#next()跟send()不同的地方是,next()只能以None作為參數傳遞,而send()可以傳遞yield的值.

print(next(gen))
print(gen.send("a"))
print(next(gen))
print(next(foo()))
print(next(foo()))

list(foo())

"""
foostart
1
fooaa
2
3
foostart
1
foostart
1
foostart
fooaNone
fooend
"""

JavaScript 協程的進化

同步代碼
異步 JavaScript: callback hell
ES6 引入 Promise/a+，生成器 Generators（語法function foo(){}* 可以賦予函數執行暫停/保存上下文/恢復執行狀態的功能），新關鍵詞 yield 使生成器函數暫停。
ES7 引入 async函數/await語法糖，async 可以聲明一個異步函數（將 Generator 函數和自動執行器，包裝在一個函數里），此函數需要返回一個 Promise 對象。await 可以等待一個 Promise 對象 resolve，并拿到結果

Promise 中也利用了回調函數。在 then 和 catch 方法中都傳入了一個回調函數，分別在 Promise 被滿足和被拒絕時執行，這樣就就能讓它能夠被鏈接起來完成一系列任務。總之就是把層層嵌套的 callback 變成 .then().then()...，從而使代碼編寫和閱讀更直觀。生成器 Generator 的底層實現機制是協程 Coroutine。

function*foo(){
console.log("foostart")
a=yield1;
console.log("fooa",a)
yield2;
yield3;
console.log("fooend")
}

constgen=foo();
console.log(gen.next().value);//1
//gen.send("a")//http://www.voidcn.com/article/p-syzbwqht-bvv.htmlSpiderMonkey引擎支持send語法
console.log(gen.next().value);//2
console.log(gen.next().value);//3
console.log(foo().next().value);//1
console.log(foo().next().value);//1

/*
foostart
1
fooaundefined
2
3
foostart
1
foostart
1
*/

Python 協程成熟體

可等待對象可以在 await 語句中使用，可等待對象有三種主要類型：協程(coroutine)，任務(task) 和 Future。

協程(coroutine)

協程函數：定義形式為 async def 的函數;
協程對象：調用協程函數所返回的對象
舊式基于 generator（生成器）的協程

任務(Task 對象):

任務被用來“并行的”調度協程, 當一個協程通過 asyncio.create_task() 等函數被封裝為一個任務，該協程會被自動調度執行
Task 對象被用來在事件循環中運行協程。如果一個協程在等待一個 Future 對象，Task 對象會掛起該協程的執行并等待該 Future 對象完成。當該 Future 對象完成，被打包的協程將恢復執行。
事件循環使用協同日程調度: 一個事件循環每次運行一個 Task 對象。而一個 Task 對象會等待一個 Future 對象完成，該事件循環會運行其他 Task、回調或執行 IO 操作。
asyncio.Task 從 Future 繼承了其除 Future.set_result() 和 Future.set_exception() 以外的所有 API。

未來對象(Future):

Future 對象用來鏈接底層回調式代碼和高層異步/等待式代碼。
不用回調方法編寫異步代碼后，為了獲取異步調用的結果，引入一個 Future 未來對象。Future 封裝了與 loop 的交互行為，add_done_callback 方法向 epoll 注冊回調函數，當 result 屬性得到返回值后，會運行之前注冊的回調函數，向上傳遞給 coroutine。

幾種事件循環(event loop)：

libevent/libev：Gevent（greenlet + 前期 libevent，后期 libev）使用的網絡庫，廣泛應用；
tornado：tornado 框架自己實現的 IOLOOP；
picoev：meinheld（greenlet+picoev）使用的網絡庫，小巧輕量，相較于 libevent 在數據結構和事件檢測模型上做了改進，所以速度更快。但從 github 看起來已經年久失修，用的人不多。
uvloop：Python3 時代的新起之秀。Guido 操刀打造了 asyncio 庫，asyncio 可以配置可插拔的event loop，但需要滿足相關的 API 要求，uvloop 繼承自 libuv，將一些低層的結構體和函數用 Python 對象包裝。目前 Sanic 框架基于這個庫

例子

importasyncio
importtime


asyncdefexec():
awaitasyncio.sleep(2)
print('exec')

#這種會和同步效果一直
#asyncdefgo():
#print(time.time())
#c1=exec()
#c2=exec()
#print(c1,c2)
#awaitc1
#awaitc2
#print(time.time())

#正確用法
asyncdefgo():
print(time.time())
awaitasyncio.gather(exec(),exec())#加入協程組統一調度
print(time.time())

if__name__=="__main__":
asyncio.run(go())

JavaScript 協程成熟體

Promise 繼續使用

Promise 本質是一個狀態機，用于表示一個異步操作的最終完成 (或失敗)，及其結果值。它有三個狀態：

pending: 初始狀態，既不是成功，也不是失敗狀態。
fulfilled: 意味著操作成功完成。
rejected: 意味著操作失敗。

最終 Promise 會有兩種狀態，一種成功，一種失敗，當 pending 變化的時候，Promise 對象會根據最終的狀態調用不同的處理函數。

async、await語法糖

async、await 是對 Generator 和 Promise 組合的封裝，使原先的異步代碼在形式上更接近同步代碼的寫法，并且對錯誤處理/條件分支/異常堆棧/調試等操作更友好。

js 異步執行的運行機制

所有任務都在主線程上執行，形成一個執行棧。
主線程之外，還存在一個"任務隊列"（task queue）。只要異步任務有了運行結果，就在"任務隊列"之中放置一個事件。
一旦"執行棧"中的所有同步任務執行完畢，系統就會讀取"任務隊列"。那些對應的異步任務，結束等待狀態，進入執行棧并開始執行。

遇到同步任務直接執行，遇到異步任務分類為宏任務（macro-task）和微任務（micro-task）。當前執行棧執行完畢時會立刻先處理所有微任務隊列中的事件，然后再去宏任務隊列中取出一個事件。同一次事件循環中，微任務永遠在宏任務之前執行。

例子

varsleep=function(time){
console.log("sleepstart")
returnnewPromise(function(resolve,reject){
setTimeout(function(){
resolve();
},time);
});
};

asyncfunctionexec(){
awaitsleep(2000);
console.log("sleepend")
}

asyncfunctiongo(){
console.log(Date.now())
c1=exec()
console.log("-------1")
c2=exec()
console.log(c1,c2)
awaitc1;
console.log("-------2")
awaitc2;
console.log(c1,c2)
console.log(Date.now())
}

go();

event loop 將任務劃分：

主線程循環從"任務隊列"中讀取事件
宏隊列（macro task）js 同步執行的代碼塊，setTimeout、setInterval、XMLHttprequest、setImmediate、I/O、UI rendering等，本質是參與了事件循環的任務
微隊列（micro task）Promise、process.nextTick（node環境）、Object.observe， MutationObserver等，本質是直接在 Javascript 引擎中的執行的沒有參與事件循環的任務

總結與對比

說明	python	JavaScript	點評
進程	單進程	單進程	一致
中斷/恢復	yield,yield from,next,send	yield,next	基本相同，但 JavaScript 對 send 沒啥需求
未來對象(回調包裝)	Futures	Promise	解決 callback，思路相同
生成器	generator	Generator	將 yield 封裝為協程Coroutine，思路一樣
成熟后關鍵詞	async、await	async、await	關鍵詞支持，一毛一樣
事件循環	asyncio 應用的核心。事件循環會運行異步任務和回調，執行網絡 IO 操作，以及運行子進程。asyncio 庫支持的 API 較多，可控性高	基于瀏覽器環境基本是黑盒，外部基本無法控制，對任務有做優先級分類，調度方式有區別	這里有很大區別，運行環境不同，對任務的調度先后不同，Python 可能和 Node.js 關于事件循環的可比性更高些，這里還需需要繼續學習