协程，又称微线程，纤程。英文名Coroutine。

子程序，或者称为函数，在所有语言中都是层级调用，比如A调用B，B在执行过程中又调用了C，C执行完毕返回，B执行完毕返回，最后是A执行完毕。所以子程序调用是通过栈实现的，一个线程就是执行一个子程序。子程序调用总是一个入口，一次返回，调用顺序是明确的。而协程的调用和子程序不同。

协程看上去也是子程序，但执行过程中，在子程序内部可中断，然后转而执行别的子程序，在适当的时候再返回来接着执行。

协程不同于线程的是，线程是抢占式的调度，而协程是协同式的调度，也就是说，协程需要自己做调度。

协程的好处：

无需线程上下文切换的开销

无需原子操作锁定及同步的开销

方便切换控制流，简化编程模型

高并发+高扩展性+低成本：一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。

缺点：

无法利用多核资源：协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要，除非是cpu密集型应用。

进行阻塞（Blocking）操作（如IO时）会阻塞掉整个程序

1.greenlet 早期模块

2.yield关键字

3.asyncio装饰器（python3.4加入）

4.async、await关键字（python3.5加入）推荐使用

2.1 为什么yield可以实现协程

在Python中，协程通过yield实现。因为当一个函数中有yield存在的时候，这个函数是生成器，那么当你调用这个函数的时候，你在函数体中写的代码并没有被执行，而是只返回了一个生成器对象，这个需要特别注意。然后，你的代码将会在每次使用这个生成器的时候被执行。

前面讲过yield表达式的两个关键作用：①返回一个值、②接收调用者的参数

“调用者”与“被调用者”之间的通信是通过send()进行联系的

正是因为yield实现的生成器具备“中断等待的功能”，才使得yield可以实现协程。

例1：生产者消费者模型

解释分析：

第一步：在produce(c)函数中，调用了c.send(None)启动了生成器，这相当于是调用consumer(),但是如果consumer是一个普通函数而不是生成器，就要等到consumer执行完了，主动权才会重新回到producer手里。但就是因为consumer是生成器，所以第一次遇到yield暂停；接着执行produce()中接下来的代码，从运行结果看，确实打印出了[生产者] 正在生产 1 ，当程序运行至c.send(n)时，再次调用生成器并且通过yield传递了参数(n = 1)，这个时候，进入consumer()函数先前在yield停下的地方，继续向后执行，所以打印出[消费者] 正在消费 1。

第二步：[消费者] 正在消费 1  这句话被打印出来之后，接下consumer()函数中此时 r 被赋值为’200 人民币’,接着consumer()函数里面的第一次循环结束，进入第二次循环，又遇到yield， 所以consumer()函数又暂停并且返回变量 r 的值，consumer()函数暂停，此时程序又进入produce(c)函数中接着执行。

第三步：由于先前produce(c)函数接着第一次循环中c.send(n)处相当于是调用消费者consumer(),跳入到了consumer()里面去执行，现在consumer暂停，producer重新我有主动权，故而继续往下执行打印出[生产者] 消费者返回: 200 人民币，然后producer的第一次循环结束，并进行第二次循环，打印出[生产者] 正在生产 1，然后，又调用c.send(n) 又调用消费者consumer，将控制权交给consumer，如此循环回到第一步！

例2：

运行过程分析：

第一步：启动生成器c1,c2.c1先运行，运行到第一个循环的yield，暂停，然后c2运行，也运行到第一个yield暂停，打印得到

              张三  准备吃包子啦！,呼吁店小二               李四  准备吃包子啦！,呼吁店小二

第二步：现在相当于两个顾客等着吃包子，控制权交给店小二生产包子，于是打印出 店小二 开始准备做包子啦！，并且进入producer的第一个循环，花了1秒钟，生产第一个包子，然后将其一分为二，打印出：做了第1包子，分成两半,你们一人一半。

第三步：此时producer店小二调用send()函数，相当于将包子给两位客人，这个时候先执行c1.send()，即先把包子给c1，然后c1获得了控制权，打印出包子 1 来了,被 张三 吃了！然后他吃完进入第二次循环遇见了yield，又暂停。控制权重新回到producer手上，他再执行c2.send()，将包子给c2，c2掌握控制权，于是打印出 包子 1 来了,被 李四 吃了！它在进入第二次循环，遇到yield，然后又暂停了，控制权重新回到producer店小二手中，店小二打印出一段虚线，然后进入第二次循环，重新花了1秒钟，又做了一个包子，一次这样下去。

例3：

我们都知道，协程是可以暂停等待、然后又恢复的生成器函数，那么我又没有什么方法查看一个协程到底是处于什么状态呢？协程有四种状态，它们分别是：

协程有四种状态，分别是

GEN_CREATED：等待执行，即还没有进入协程

GEN_RUNNING：解释器执行（这个只有在使用多线程时才能查看到他的状态，而协程是单线程的）

GEN_SUSPENDED：在yield表达式处暂停（协程在暂停等待的时候的状态）

GEN_CLOSED：执行结束（协程执行结束了之后的状态）

协程的状态可以用inspect.getgeneratorstate()函数来确定，实例如下：

（1）协程函数的返回值不是特别方便获取，参照 python 生成器（1）-- 基本使用，只能够通过出发StopIteration异常，然后通过该异常的value属性获取；

（2）Python的生成器是协程coroutine的一种形式，但它的局限性在于只能向它的直接调用者每次yield一个值。这意味着那些包含yield的代码不能想其他代码那样被分离出来放到一个单独的函数中。这也正是yield from要解决的。

从某些角度来理解，协程其实就是一个可以暂停执行的函数，并且可以恢复继续执行。那么yield已经可以暂停执行了，如果在暂停后有办法把一些 value 发回到暂停执行的函数中，那么 Python 就有了『协程』。于是在PEP 342中，添加了 “把东西发送到已经暂停的生成器中” 的方法，这个方法就是send()

参考：

python协程通俗理解

谈谈协程技术的演进

python之协程