Python自動化運維之高階函式

一、協程

1.1協程的概念

協程，又稱微執行緒，纖程。英文名Coroutine。一句話說明什麼是執行緒：協程是一種使用者態的輕量級執行緒。（其實並沒有說明白~）

那麼這麼來理解協程比較容易： 

執行緒是系統級別的，它們是由作業系統排程；協程是程式級別的，由程式員根據需要自己排程。我們把一個執行緒中的一個個函式叫做子程式，那麼子程式在執行過程中可以中斷去執行別的子程式；別的子程式也可以中斷回來繼續執行之前的子程式，這就是協程。也就是說同一執行緒下的一段程式碼執行著執行著就可以中斷，然後跳去執行另一段程式碼，當再次回來執行程式碼塊的時候，接著從之前中斷的地方開始執行。

比較專業的理解是：

協程擁有自己的暫存器背景關係和棧。協程排程切換時，將暫存器背景關係和棧儲存到其他地方，在切回來的時候，恢復先前儲存的暫存器背景關係和棧。因此：協程能保留上一次呼叫時的狀態（即所有區域性狀態的一個特定組合），每次過程重入時，就相當於進入上一次呼叫的狀態，換種說法：進入上一次離開時所處邏輯流的位置。

1.2 協程的優缺點

協程的優點：

1. 無需執行緒背景關係切換的開銷，協程避免了無意義的排程，由此可以提高效能（但也因此，程式員必須自己承擔排程的責任，同時，協程也失去了標準執行緒使用多CPU的能力）

2. 無需原子操作鎖定及同步的開銷

3. 方便切換控制流，簡化程式設計模型

4. 高併發+高擴充套件性+低成本：一個CPU支援上萬的協程都不是問題。所以很適合用於高併發處理。

協程的缺點：

1. 無法利用多核資源：協程的本質是個單執行緒,它不能同時將 單個CPU 的多個核用上,協程需要和行程配合才能執行在多CPU上.當然我們日常所編寫的絕大部分應用都沒有這個必要，除非是cpu密集型應用。

2. 進行阻塞（Blocking）操作（如IO時）會阻塞掉整個程式

2.1 yield實現協程

前文所述“子程式（函式）在執行過程中可以中斷去執行別的子程式；別的子程式也可以中斷回來繼續執行之前的子程式”，那麼很容易想到Python的yield，顯然yield是可以實現這種切換的。

執行結果：

由執行結果可以證明g現在就是生成器函式。

2.2 協程函式賦值過程

用的是yield的運算式形式，要先執行next()，讓函式初始化並停在yield，然後再send() ，send會在觸發下一次程式碼的執行時，給yield賦值
next()和send() 都是讓函式在上次暫停的位置繼續執行，

執行結果：

需要註意的是每次都需要先執行next()函式，讓程式停留在yield位置。
如果有多個這樣的函式都需要執行next()函式，讓程式停留在yield位置。為了防止忘記初始化next操作，需要用到裝飾器來解決此問題

執行結果：

2,3 協程函式簡單應用

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執行結果：

2.4 協程函式的應用

實現linux中”grep -rl error “命令，過濾一個檔案下的子檔案、字檔案夾的內容中的相應的內容的功能程式。

首先瞭解一個OS模組中的walk方法,能夠把引數中的路徑下的檔案夾開啟並傳回一個元組：

傳回的是一個元組，第一個元素是檔案的路徑，第二個是檔案夾，第三個是該路徑下的檔案

這裡需要用到一個寫程式的思想：面向過程程式設計

二、面向過程程式設計

面向過程：核心是過程二字，過程及即解決問題的步驟，基於面向過程設計程式就是一條工業流水線，是一種機械式的思維方式。流水線式的程式設計思想，在設計程式時，需要把整個流程設計出來

優點：

1：體系結構更加清晰

2：簡化程式的複雜度

缺點：

可擴充套件性極其的差，所以說面向過程的應用場景是：不需要經常變化的軟體，如：linux核心，httpd，git等軟體

下麵就根據面向過程的思想完成協程函式應用中的功能

目錄結構：

程式流程

第一階段：找到所有檔案的絕對路徑

第二階段：開啟檔案

第三階段：迴圈讀取每一行

第四階段：過濾“error”

第五階段：列印該行屬於的檔案名

第一階段：找到所有檔案的絕對路徑

g是一個生成器，就能夠用next()執行，每次next就是執行一次，這裡的執行結果是依次開啟檔案的路徑

我們在開啟檔案的時候需要找到檔案的絕對路徑，現在可以透過字串拼接的方法把第一部分和第三部分進行拼接

用迴圈開啟：

結果：

將查詢出來的檔案和路徑進行拼接，拼接成絕對路徑

執行結果：

用函式實現:

為了把結果傳回給下一流程

第二階段：開啟檔案

第三階段：迴圈讀出每一行內容

第四階段：過濾

第五階段：列印該行屬於的檔案名

執行結果：

作者：炫維

來源：http://xuanwei.blog.51cto.com/11489734/1953449

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