什么是Greenlet？

Greenlet是Python的一个轻量级协程库，它提供了比线程更轻量的"微线程"实现。Greenlet允许你在同一个线程内创建多个执行上下文，并手动在这些上下文之间进行切换。

安装Greenlet

使用pip可以轻松安装greenlet包：

pip install greenlet

验证安装：

import greenlet
print(greenlet.__version__)

创建Greenlet

创建greenlet的基本方法：

from greenlet import greenlet

def task1():
    print("任务1开始")
    gr2.switch()  # 切换到任务2
    print("任务1结束")
    gr2.switch()

def task2():
    print("任务2开始")
    gr1.switch()  # 切换回任务1
    print("任务2结束")

# 创建greenlet对象
gr1 = greenlet(task1)
gr2 = greenlet(task2)

# 启动第一个任务
gr1.switch()

任务1开始
任务2开始
任务1结束
任务2结束

协程切换原理

Greenlet协程切换是显式的，通过switch()方法实现。每个greenlet都有自己的栈空间，切换时会保存当前执行状态。

每个greenlet都有以下生命周期状态：

• active - 当前正在运行的greenlet
• suspended - 已暂停，等待被切换
• dead - 执行完成

协程交替运行示例

下面是一个更完整的协程交替运行示例，模拟两个任务交替执行：

from greenlet import greenlet
import time

def producer():
    for i in range(5):
        print(f"生产者: 生产产品 {i}")
        # 切换到消费者
        consumer_gr.switch()
        time.sleep(0.5)  # 模拟生产耗时

def consumer():
    for i in range(5):
        print(f"消费者: 消费产品 {i}")
        # 切换回生产者
        producer_gr.switch()
        time.sleep(0.3)  # 模拟消费耗时

# 创建greenlet对象
producer_gr = greenlet(producer)
consumer_gr = greenlet(consumer)

# 启动生产者
producer_gr.switch()

print("所有任务完成!")

生产者: 生产产品 0
消费者: 消费产品 0
生产者: 生产产品 1
消费者: 消费产品 1
生产者: 生产产品 2
消费者: 消费产品 2
生产者: 生产产品 3
消费者: 消费产品 3
生产者: 生产产品 4
消费者: 消费产品 4
所有任务完成!

父子协程关系

每个greenlet都有一个父greenlet。当子greenlet执行完成后，控制权会自动返回给父greenlet。

from greenlet import greenlet

def child():
    print("子协程开始")
    # 没有显式切换，执行完毕后自动返回父协程
    print("子协程结束")

def parent():
    print("父协程开始")
    child_gr = greenlet(child)
    child_gr.switch()
    print("父协程结束")

# 创建父greenlet
main = greenlet(parent)
main.switch()

父协程开始
子协程开始
子协程结束
父协程结束

实际应用场景

Greenlet非常适合以下场景：