python之生成器深入理解

之前我们说到了生成器，现在我们通过两个案例来深入理解以下生成器

生产者消费者模型

生产者消费者模型当中有两大类重要的角色，一个是生产者（负责造数据的任务），另一个是消费者（接收造出来的数据进行进一步的操作）。

1. 为什么要使用生产者消费者模型？
   在并发编程中，如果生产者处理速度很快，而消费者处理速度比较慢，那么生产者就必须等待消费者处理完，才能继续生产数据。同样的道理，如果消费者的处理能力大于生产者，那么消费者就必须等待生产者。为了解决这个等待的问题，就引入了生产者与消费者模型。让它们之间可以不停的生产和消费。

2. 实现生产者消费者模型三要素：
   （1）、生产者
   （2）、消费者
   （3）、队列（或其他的容哭器，但队列不用考虑锁的问题）

3. 什么时候用这个模型？
   程序中出现明显的两类任务，一类任务是负责生产，另外一类任务是负责处理生产的数据的（如爬虫）

4. 用该模型的好处？
   1、实现了生产者与消费者的解耦和
   2、平衡了生产力与消费力，就是生产者一直不停的生产，消费者可以不停的消费，因为二者不再是直接沟通的，而是跟队列沟通的。
   现在我们做一个0库存的生产者消费者模型。

具体实现和结果如下：

"""
传统的生产者-消费者模型是一个线程写消息，一个线程取消息，通过锁机制控制队列和等待，但一不小心就可能死锁。
现在改用协程(yield)，生产者生产消息后，直接通过yield跳转到消费者开始执行，待消费者执行完毕后，切换回生产者继续生产，效率极高。
"""
import random
import  time
def Consumer(name):
"""消费者"""
goods = ["小米手机", "华为手机", '苹果手机']
buy_name = random.choice(goods)
print("[%s]需要购买%s" %(name, buy_name))
while True:
game  = yield buy_name
print("[%s]购买%s成功" %(name, game))

def Produder(name):
"""生产者"""
# []生成一个列表， 列表里面是10个生成器(Consumer)
# ()生成一个生成器， 列表里面是10个生成器(Consumer)
consumers = (Consumer("消费者%s" %(i+1)) for i in range(3))
for consumer in consumers:
# next方法的返回值就是Consumer里面yield后面跟的值;
buy_name = next(consumer)
print("工程师[%s]正在生产%s" %(name, buy_name))
time.sleep(1)
print("工程师[%s]生产%s成功" % (name, buy_name))
# 爬虫中返回的内容是的内容;
# 将生产好的数据发送给消费者
consumer.send(buy_name)
def main():
Produder("HaHa")
main()

聊天机器人

在我们无聊之余，可以生成器做一个简单的机器人陪我们聊天。
具体实现和结果如下：

def chat_robot():
"""
聊天机器人
:return:
"""
# 这个变量存储的是机器人给用户的响应信息;
response = ""
# 死循环
while True:
receive = yield response
if '年龄' in receive:
response = "不要问，问就三岁！"
elif '姓名' in receive:
response = "我是小爱同学"
elif receive.endswith("吗？"):
response = receive.rstrip('吗？')
else:
response = '我没有听懂，请换种说法！'

Robot = chat_robot()
next(Robot)

while True:
send_data = input("[用户]>>: ")
if send_data == 'q' or send_data== 'quit':
print("小爱要走了，下次再聊吧！")
break
response = Robot.send(send_data)
print('[小爱同学]>>: ', response)

应用案例：求平均值。要求可以不断输入，不断的输出。

具体实现和代码如下：

"""
基于yield计算平均值
"""
def averager():
# 所有数的和, 默认为0；
total = 0.0
# 数值的个数;
count = 0
# 平均值结果;
average = None
# 所有数值存储的容器(List);
all_items = []
while True:
# 函数包含yield关键字
new_item = yield average, all_items
all_items.append(int(new_item))
total += new_item
count += 1
average = total / count

def main():
# AVERAGER是个生成器;
AVERAGER = averager()
# 第一次调用next方法， 遇到yield停止，
next(AVERAGER)

# 死循环， 依次求解平均值;
while True:
new_num = input("请输入求平均值的数: ")
if new_num == 'q':
print("程序执行结束.....")
break
average, all_items = AVERAGER.send(int(new_num))
print(all_items, "的平均值为:", average)
main()

最后只需要输入q退出循环就可以了