之前之所以看greenlet的代码实现，主要就是想要看看gevent库的实现代码。
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然后知道了gevent的协程是基于greenlet来实现的。。。所以就又先去看了看greenlet的实现。。。
这里就不说greenlet的详细实现了。关键就是栈数据的复制拷贝，栈指针的位移。
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由于gevent带有自己的I/O以及定时循环，所以它对greenlet又加了一层的扩展。。
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这里我们用例如以下的代码来举样例，然后再来详细的分析gevent是怎样扩展greenlet的吧：
import gevent def hello(fname):
print "hello : ", fname
gevent.sleep(0)
print "12321 : ", fname task1 = gevent.spawn(hello, "fjs1")
task2 = gevent.spawn(hello, "fjs2") task1.join()
这段代码的输出例如以下：
嗯，那么闲来看看spawn方法是怎样创建协程的吧：
#类方法，这个说白了gevent提供的一层构造
@classmethod
def spawn(cls, *args, **kwargs):
"""Return a new :class:`Greenlet` object, scheduled to start. The arguments are passed to :meth:`Greenlet.__init__`.
"""
g = cls(*args, **kwargs) #先构造greenlet对象
g.start() #调用start方法，相当于在hub对象的loop上注冊回调，这个回调的作用就是调用当前greenlet的switch切换到这个greenlet的运行
return g
这种方法是一个类方法，用于创建一个Greenlet，只是这个要注意。当前这个greenlet已经不是前面提到的greenlet库中定义的那样了，其做了一层简单的扩展。
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来看看构造函数：
#继承了greenlet，相当于是过扩展了一些功能
class Greenlet(greenlet):
"""A light-weight cooperatively-scheduled execution unit.""" def __init__(self, run=None, *args, **kwargs):
hub = get_hub()
greenlet.__init__(self, parent=hub) #这里将全部创建的greenlet对象的parent都指向了这个唯一的hub对象
if run is not None:
self._run = run #记录run信息
self.args = args
self.kwargs = kwargs
self._links = deque()
self.value = None
self._exception = _NONE
self._notifier = None
self._start_event = None
这里直接继承了greenlet库中greenlet的定义。然后在构造函数中有比較重要的地方，能够看到，全部构造出来的协程的parent都将会指向一个名字叫hub的主协程。。
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这个非常关键。它就是整个gevent的主循环协程，全部创建的业务协程的执行都要依赖于它的调度和管理。。
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好了。在上面spawn过程中。最后还调用了start方法启动协程。那么我们来看看这种方法的定义吧：
#事实上这个主要是在hub对象的loop上面挂起一个要运行的回调，而这个回调的功能就是切换到这个greenlet的运行
def start(self):
"""Schedule the greenlet to run in this loop iteration"""
if self._start_event is None:
#事实上这个仅仅是在hub的loop上面挂起一个回调，然后在hub的loop里面会运行这个回调
self._start_event = self.parent.loop.run_callback(self.switch) #在hub对象的loop里面调用当前greenlet的switch回调，開始run方法的运行
代码还是非常easy。事实上无非就是在parent也就是hub的loop上面注冊了一个回调，而这个回调就是当前这个协程的switch方法，。。那么等到这个回调被运行的时候，那么也就是開始这个协程的运行的时候。
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这里我们先不去看hub以及它的loop的实现。
。。就先将其理解为主循环，管理全部的回调。定时，以及I/O事件。
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嗯，接下来来看看join方法的实现吧。
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熟悉多线程的都知道。在多线程环境下，join方法就是堵塞当前线程。直到join的目的线程返回了为止。
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。当然这里就不是线程了。变成了协程。
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来看看这个join方法的代码吧：
#将当前运行环境挂起，知道join的greenlet运行完了
def join(self, timeout=None):
"""Wait until the greenlet finishes or *timeout* expires.
Return ``None`` regardless.
"""
if self.ready(): #假设都已经跑完了，那么直接返回吧
return
else:
switch = getcurrent().switch #获取当前greenlet的switch
self.rawlink(switch) #注冊当前环境greenlet的回调，那么以后在这个要等待的greenlet运行完后。将会回调这个
try:
t = Timeout.start_new(timeout) #创建一个timer对象
try:
result = self.parent.switch() #停止当前环境greenlet的运行，调度hub运行
assert result is self, 'Invalid switch into Greenlet.join(): %r' % (result, )
finally:
t.cancel() #取消timeout
except Timeout:
self.unlink(switch) #在挂起的回调中去除
if sys.exc_info()[1] is not t:
raise
except:
self.unlink(switch)
raise
首先调用getCurrent方法来获取当前环境的协程，然后获取它的switch方法，将其放置到要join的协程的回调队列里面，当这个要join的协程执行完了之后，将会调用这些回调。这样，就能够恢复当前协程的执行了。。。
在以下我们能够看到。调用了parent也就是hub的switch方法。切换到hub的运行，这个里面将会開始要join的协程的运行，这里并非直接切换到join的协程的运行。。这点须要注意。。
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另外，gevent自己的greenlet的定义增加了run方法，也就是每次运行都将会从这里開始。
。。代码例如以下：
#当前greenlet的运行部分，事实上就是调用传进来的函数。然后运行完了之后再调用那些挂起的回调
def run(self):
try:
if self._start_event is None:
self._start_event = _dummy_event
else:
self._start_event.stop()
try:
result = self._run(*self.args, **self.kwargs) #运行传进来的函数
except:
self._report_error(sys.exc_info())
return
self._report_result(result) #这个主要是用于运行挂起的回调
finally:
self.__dict__.pop('_run', None)
self.__dict__.pop('args', None)
self.__dict__.pop('kwargs', None)
在运行完了之后，将会调用_report_result方法来运行全部挂在这个协程上面的回调函数，这样对于上面join挂起的回调，就会在这里得到运行，从而让join方法返回继续运行，这样join方法的实现也就比較的清楚了。。事实上还算是比較简单的。。。另外对于怎样运行挂起在这个协程上的回调，比如join的回调，还是比較有讲究的。并非马上在当前协程中运行。而是在hub的loop上挂起一个回调，嗯，代码例如以下：
#这个主要是为了在hub的loop中挂起回调，用于运行当前这个greenlet全部挂起的回调
#这里也不是马上运行这些在这个greenlet上面挂起的回调，而是运行继续挂到loop的回调上面去。这样能够让当前协程尽快返回
#并且假设就在当前协程运行这些回调会出问题，由于假设回调带有别的协程的switch方法，那么switch之后。就再也回不到这个协程继续运行别的回调了
#而在loop上面运行这些回调，也就是hub上，运行这些回调，即使切换到别的协程，以后也会迟早回到hub上继续运行，所以能保证回调能全部运行完。。
def _report_result(self, result):
self._exception = None
self.value = result
if self._links and not self._notifier:
self._notifier = self.parent.loop.run_callback(self._notify_links)
至于为什么这么大费周章。上面的凝视应该说的非常清楚了吧。。。
好了，接下来再来分析一下sleep的实现，代码例如以下：
#事实上sleep的主要目的就是将当前的运行切换出去，回到hub的主循环
def sleep(seconds=0, ref=True):
"""Put the current greenlet to sleep for at least *seconds*. *seconds* may be specified as an integer, or a float if fractional seconds
are desired. If *ref* is false, the greenlet running sleep() will not prevent gevent.wait()
from exiting.
"""
hub = get_hub() #获取hub对象
loop = hub.loop #获取hub的loop对象
if seconds <= 0: #假设这里并没有时间
waiter = Waiter() #创建waiter对象。主要是为了维护当前greenlet与hub之间的切换
loop.run_callback(waiter.switch) #在loop上面挂起一个回调，事实上就是在loop中再恢复当前sleep的greenlet的运行
waiter.get() #在这个里面最基本的功能就是记录当前的greenlet对象。然后将栈切换到hub上面运行
else:
hub.wait(loop.timer(seconds, ref=ref)) #带定时的wait
事实上这里分为了两种种类，就是在sleep的时候传入的超时时间。小于等于0的以及大于0的。。。
对于sleep操作，假设是在多线程的环境里，比如java的sleep，事实上就是堵塞当前的线程。这样子jvm会调度别的线程的执行，而对于gevent，事实上很多其它的是能够理解为当前协程主动的放弃CPU资源，等到以后再执行。
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首先来看看对于超时小于等于零的。事实上原理非常easy，就是进行switch，切换到hub协程的运行，而且在hub的loop上面注冊一个回调。用于切换回到当前协程的运行。。。
这里有一点须要的注意的就是。并没有直接在代码中体现switch的操作，而是多了一个waiter对象。。。然后在loop上面注冊的回调是waiter的switch方法，然后调用了waiter对象的get方法。。。
这里看gevent的凝视才知道。waiter对象能够理解为gevent封装的协程之间的协作工具，详细的协程之间的切换都由waiter来做。避免让用户自己的代码涉及到switch操作。由于这样子非常easy出错。。
。我们来看看waiter的定义吧：
#事实上这个对象仅仅是为了维护用户greenlet与hub之间的切换关系
#将会在hub里面注冊当前waiter对象的switch方法作为回调，然后在hub的loop里面将会运行这个回调
class Waiter(object):
"""A low level communication utility for greenlets. Wrapper around greenlet's ``switch()`` and ``throw()`` calls that makes them somewhat safer: * switching will occur only if the waiting greenlet is executing :meth:`get` method currently;
* any error raised in the greenlet is handled inside :meth:`switch` and :meth:`throw`
* if :meth:`switch`/:meth:`throw` is called before the receiver calls :meth:`get`, then :class:`Waiter`
will store the value/exception. The following :meth:`get` will return the value/raise the exception. The :meth:`switch` and :meth:`throw` methods must only be called from the :class:`Hub` greenlet.
The :meth:`get` method must be called from a greenlet other than :class:`Hub`. >>> result = Waiter()
>>> timer = get_hub().loop.timer(0.1)
>>> timer.start(result.switch, 'hello from Waiter')
>>> result.get() # blocks for 0.1 seconds
'hello from Waiter' If switch is called before the greenlet gets a chance to call :meth:`get` then
:class:`Waiter` stores the value. >>> result = Waiter()
>>> timer = get_hub().loop.timer(0.1)
>>> timer.start(result.switch, 'hi from Waiter')
>>> sleep(0.2)
>>> result.get() # returns immediatelly without blocking
'hi from Waiter' .. warning:: This a limited and dangerous way to communicate between greenlets. It can easily
leave a greenlet unscheduled forever if used incorrectly. Consider using safer
:class:`Event`/:class:`AsyncResult`/:class:`Queue` classes.
""" __slots__ = ['hub', 'greenlet', 'value', '_exception'] def __init__(self, hub=None):
if hub is None:
self.hub = get_hub() #获取顶层hub对象
else:
self.hub = hub
self.greenlet = None
self.value = None
self._exception = _NONE def clear(self):
self.greenlet = None
self.value = None
self._exception = _NONE def __str__(self):
if self._exception is _NONE:
return '<%s greenlet=%s>' % (type(self).__name__, self.greenlet)
elif self._exception is None:
return '<%s greenlet=%s value=%r>' % (type(self).__name__, self.greenlet, self.value)
else:
return '<%s greenlet=%s exc_info=%r>' % (type(self).__name__, self.greenlet, self.exc_info) def ready(self):
"""Return true if and only if it holds a value or an exception"""
return self._exception is not _NONE def successful(self):
"""Return true if and only if it is ready and holds a value"""
return self._exception is None @property
def exc_info(self):
"Holds the exception info passed to :meth:`throw` if :meth:`throw` was called. Otherwise ``None``."
if self._exception is not _NONE:
return self._exception #调度greenlet的运行，这种方法仅仅能在hub的loop里面运行
def switch(self, value=None):
"""Switch to the greenlet if one's available. Otherwise store the value."""
greenlet = self.greenlet
if greenlet is None:
self.value = value
self._exception = None
else:
#仅仅能在hub里面调用waiter的switch方法
assert getcurrent() is self.hub, "Can only use Waiter.switch method from the Hub greenlet"
switch = greenlet.switch
try:
switch(value) #恢复记录的greenlet的运行
except:
self.hub.handle_error(switch, *sys.exc_info()) def switch_args(self, *args):
return self.switch(args) def throw(self, *throw_args):
"""Switch to the greenlet with the exception. If there's no greenlet, store the exception."""
greenlet = self.greenlet
if greenlet is None:
self._exception = throw_args
else:
assert getcurrent() is self.hub, "Can only use Waiter.switch method from the Hub greenlet"
throw = greenlet.throw
try:
throw(*throw_args)
except:
self.hub.handle_error(throw, *sys.exc_info()) #这个的最基本的作用就是记录要等待的greenlet
def get(self):
"""If a value/an exception is stored, return/raise it. Otherwise until switch() or throw() is called."""
if self._exception is not _NONE:
if self._exception is None:
return self.value
else:
getcurrent().throw(*self._exception)
else:
assert self.greenlet is None, 'This Waiter is already used by %r' % (self.greenlet, )
self.greenlet = getcurrent() #记录当前的greenlet对象。在hub的loop里面将会调用当前waiter的switch回调，将会恢复这个greenlet的运行
try:
return self.hub.switch() #切换到hub上面去运行，那么原来那个greenlet的运行到这里就临时中断了，待会switch会这里继续运行
finally:
self.greenlet = None def __call__(self, source):
if source.exception is None:
self.switch(source.value)
else:
self.throw(source.exception) # can also have a debugging version, that wraps the value in a tuple (self, value) in switch()
# and unwraps it in wait() thus checking that switch() was indeed called
这个代码应非常好理解，并且凝视都说的非常清楚。
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比較重要的就是get方法，这种方法将会保存当前运行的协程，然后切换到hub的运行，对于switch方法，将会切换回刚開始的协程的运行。。
好了，上面介绍了sleep不带超时的实现。
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接下来来看看带超时的实现：
hub.wait(loop.timer(seconds, ref=ref)) #带定时的wait
这里首先创建了一个timer对象。这个能够理解为在loop上面注冊了一个超时，接着看代码：
#用于在loop上面注冊watcher并等待
def wait(self, watcher):
waiter = Waiter() #首先创建一个waiter对象
unique = object()
watcher.start(waiter.switch, unique) #当watcher超时的时候将会调用waiter的switch方法
try:
result = waiter.get() #调用waiter的get方法，主要是让将当前调用sleep的greenlet切换出去。然后切换到hub的执行
assert result is unique, 'Invalid switch into %s: %r (expected %r)' % (getcurrent(), result, unique)
finally:
watcher.stop()
依旧是创建waiter对象，以及它的get方法，只是这里要注意的是，将waiter的switch回调是注冊到刚刚创建的timer对象上的，而不是直接注冊到loop上面。这样待会timer超时的时候将会调用回调。恢复sleep的协程的运行。。
好了。这里gevent的大体上协程，以及切换关系都几乎相同了。
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