Python 实现协程（二）-CFANZ编程社区

一. 预激活协程的装饰器

调用协程函数后，返回的是一个协程对象，函数本身并不会执行。所以在调用 send 方法前，必须使用 next() 或 send(None) 来预激活协程函数，使协程函数执行到第一个 yield 表达式，处于暂停状态。

为了简化操作，下面我们定义一个预激活的装饰器：

from functools import wraps
 
def coroutine(func):
    """装饰器：向前执行到第一个yield表达式，预激func"""
    @wraps(func)
    def primer(*args, **kwargs):
        gen = func(*args, **kwargs)
        next(gen)
        return gen
    return primer
 
 
@coroutine
def average():
    total = 0
    count = 0
    average = None
    while True:
        term = yield average
        total += term
        count += 1
        average = total / count

我们定义的装饰中，把被装饰的生成器函数替换成这里的 primer 函数，调用 primer 函数时，返回预激活后的生成器。接下来使用 @coroutine 装饰器装饰 average() 协程函数。

运行结果：调用上述模块中定义的 average() 函数创建一个生成器对象，因为在 coroutine 装饰器的 primer 函数中已经预激活了生成器，所以 getgeneratorstate(coro_ava) 返回 GEN_SUSPENDED 状态，因此协程已经准备好，可以接收值了。

很多框架都提供了处理协程的特殊装饰器，不过不是所有装饰器都用于预激协程，有些会提供其它服务，例如勾入事件循环。比如说，异步网络库 Tornado 提供了 tornado.gen 装饰器。

另外，使用 yield from 句法调用协程时，会自动预激。python 标准库里的 asyncio.coroutine 装饰器不会预激协程，因此能兼容 yield from 句法。

二. 终止协程和异常处理

协程中未处理的异常会向上冒泡，传给 next() 函数或 send() 方法的调用方（即触发协程的对象）。因此，未处理的异常会导致协程终止。以上面的 coro_ava 协程实例为例：

由于发送给 average() 函数的值不是数字，因此协程内有异常抛出。由于在协程内没有处理异常，协程会终止。如果视图重新激活协程，会抛出 StopIteration 异常。

上述示例暗示了终止协程的一种方式，发送一个异常给协程。Python2.5 开始，客户端代码可以在生成器对象上调用 2 个方法，显示地把异常发给协程：

generator.throw(exc_type[, exc_value[, traceback]])：使生成器在暂停的 yield 表达式处抛出指定异常。如果生成器处理了抛出的异常，代码会向前执行到下一个 yield 表达式，而产出的值会成为调用 generator.throw 方法得到的返回值。如果生成器没有处理抛出的异常，异常会向上冒泡，传到调用方的上下文中。
generator.close()：使生成器在暂停的 yield 表达式处抛出 GeneratorExit 异常。如果生成器没有处理这个异常，或者抛出了 StopIterator 异常，调用方不会报错。生成器抛出的其它异常会向上冒泡，传给调用方。

示例代码 在协程中处理异常

class DemoException(Exception):
    """为这次演示定义的异常类型"""
 
 
def demo_exc_handler():
    print('-> coroutine started')
    while True:
        try:
            x = yield
        except DemoException:
            print('*** DemoException handled. Continue ***')
        else:
            print(f'-> coroutine received:{x}')
    raise RuntimeError('This line should never run.')

演示 1 close 终止协程，不会有异常

演示 2 如果把 DemoException 异常传入 demo_exc_handler ，不会导致协程终止

演示 3 如果无法处理传入的异常，协程会终止

如果不管协程如何结束都想做些清理工作，要把协程定义体中相关的代码放入 try / finally 块中。

下面我们改进上述 demo_exc_handler 协程函数的定义，使用 try / finally 在协程终止时执行操作：

class DemoException(Exception):
    """为这次演示定义的异常类型"""
 
 
def demo_finally():
    print('-> coroutine started')
    try:
        while True:
            try:
                x = yield
            except DemoException:
                print('*** DemoException handled. Continue ***')
            else:
                print(f'-> coroutine received:{x}')
    finally:
        print('-> coroutine ending')

演示使用 try / finally 在协程终止时执行操作