python的generator理解(2)--对协程概念的支持

python中的生成器主要经历三个发展阶段：

作为实现迭代器协议的一种方式而出现(yield语句)
增添方法，使生成器能够支持协程(增加close,send,throw方法，调整yield语句为yield表达式)
为了重构方便增加了yield from 语法

在这篇博文中，主要介绍用于第二点

关于协程

协程，coroutine，这个名称相对于当代操作系统多任务的抢占式协作(随着时间片的耗尽，进程/线程将会被操作系统剥夺cpu的使用权，然后分配给其他进程/线程)，协程是主动交出cpu的使用权。

在python的生成器概念提出来时，生成器的概念已经很接近协程的概念了，试想一下，一个yield语句将会暂停(挂起)当前函数的执行(主动让出cpu的使用权)，将一个中间值返回给函数的调用者；而为了恢复(resume)函数的执行，调用者可以使用next(gen)使生成器在挂起的点继续执行。但是还是有以下几点区别：

在恢复函数执行的时候，无法向生成器传递参数或者向生成器抛出一个异常
无法在try/finally的try分句中使用yield，导致生成器在弃用之后无法进行资源释放

丰富生成器的行为

为了使生成器更加接近于协程的概念，python在pep342中做出了以下的改变：

将yield从原来的语句(statement)调整为表达式(expression)

为生成器对象增加了以下几个方法：

send方法： send方法的参数作为yield表达式的值；

def generator_function():
    value = yield "yield from func"
    print "receive outside the gen_obj:", value

gen_obj = generator_function()
print gen_obj.send(None)
## yield from func
gen_obj.send(42)  ## 42 将会作为 yield "yield from func" 表达式的值赋值给value
## receive outside the gen_obj: 42

throw方法：throw方法的参数是一个异常，该异常将会在生成器对象的yield表达式的位置被抛出；

def generator_function():
    try:
        value = yield "yield from func"
    except ValueError:
        print "valueerror"
        
>>> gen_obj = generator_function()
>>> gen_obj.send(None)
'yield from func'
>>> gen_obj.throw(ValueError)
valueerror                                  ## 在gen_obj 中被捕捉，执行except的代码块

Traceback (most recent call last):          ## 然后向调用者抛出一个StopIteration异常，
  File "<pyshell#68>", line 1, in <module>  ## 表示生成器已经结束
    gen_obj.throw(ValueError)
StopIteration
>>> gen_obj1 = generator_function()
>>> gen_obj1.send(None)
'yield from func'
>>> gen_obj1.throw(AttributeError)    ## 向gen_obj1抛出异常，由于AttributeError异常没有在
                                      ## 生成器内部被捕捉， 该AttributeError异常将会被向调                                       ## 用者抛出
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#74>", line 1, in <module>
    gen_obj1.throw(AttributeError)
  File "<pyshell#65>", line 3, in generator_function
    value = yield "yield from func"
AttributeError

close方法： close方法主要为生成器提供外部资源释放的能力，该方法会在生成器被gc回收的时候调用。close方法相当于gen_obj.throw(GeneratorExit)，将向生成器对象抛出一个GeneratorExit异常表示生成器推出了，主要用于确保在try/finally结构的try分句包含yield表达式时，finally总能够被执行(显示调用close方法，或者在gc回收时，隐式调用close方法)

def gen_func():
    yield "Hello"
    try:
        value =  yield 42
        print  '42'
    finally:
        print "finally"

>>> gen_obj1 = gen_func()
>>> gen_obj1.send(None)
'Hello'
>>> gen_obj1.throw(ValueErro)

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#82>", line 1, in <module>
    gen_obj1.throw(ValueErro)
NameError: name 'ValueErro' is not defined
>>> gen_obj2 = gen_func()
>>> gen_obj2.send(None)
'Hello'
>>> gen_obj2.close()
>>> gen_obj1 = gen_func()
>>> gen_obj1.send(None)
'Hello'
>>> gen_obj1.close()
>>> gen_obj2 = gen_func()
>>> gen_obj2.send(None)
'Hello'
>>> gen_obj2.send(None)
42
>>> gen_obj2.close()
finally
>>> gen_obj3 = gen_func()
>>> gen_obj3.send(None)
'Hello'
>>> gen_obj3.send(None)
42
>>> del gen_obj3
finally