为什么 gevent 需要同步，因为它在单线程中

Question

从 gevent 文档：

greenlet 都运行在同一个操作系统线程中，并被协同调度。

那么是否还需要使用gevent lock原语或者gevent.Queue来避免单个线程中多个greenlet之间的竞争条件？一个演示这种竞争条件的例子将不胜感激。根据我自己的理解，这些同步原语似乎只是在 greentlets 之间切换执行流程的一种方式。

Answer 1

是的，一般来说，在gevent中使用锁和同步构造还是很有必要的。

线程和 gevent 下的锁定和同步构造，例如 RLock、Semaphore 和 Queue，通过保护对关键数据或关键代码部分的访问（实际上，假装这样的部分或片段）来确保程序状态在内部保持一致的数据全部自行运行）。

greenlet 和线程之间的区别在于，虽然理论上线程上下文更改可能在您完全无法控制的任何时间发生，但 greenlet 上下文更改只能在特定定义的时刻发生，因此理论上，如果您在编程时非常小心并且完全控制关键部分或数据的使用方式，您可以完全避免切换并消除对锁的需要。有时这很容易做到，有时则不然，这取决于程序。在 gevent 中，当 IO,time.sleep()等都可能导致切换时，如果代码复杂度很高，则很难完全确定不会有切换，因此关于同步和锁定的标准规则是最好的。

这是一个例子。假设我们想将一些消息（结构化数据）写入文件或类文件对象。让我们想象一下，这些消息以流式方式放在一起，一次一个块，但接收者需要能够将消息一起阅读——将两个不同消息的块散布在一起会导致乱码。

def generate_data(chunks): 
  # This task generates the data that makes up a message
  # in chunks.
  # Imagine that each chunk takes some time to generate.
  # Maybe we're pulling data from a database.
  for chunk in chunks:
     yield chunk

def worker_one(file):
  file.write("begin message")
  for chunk in generate_data('abcde'):
     file.write(chunk)
  file.write("end message")

def worker_two(file):
  file.write("begin message")
  for chunk in generate_data('123456'):
     file.write(chunk)
  file.write("end message")

output_file = get_output_file()

workers = [gevent.spawn(worker_one, output_file),
           gevent.spawn(worken_two, output_file)]

gevent.joinall(workers)

如果get_output_file简单地返回open('/some/file')，这将工作正常：使用常规file对象不与 gevent 循环配合，因此每个工作程序将运行到完成而不会让步，并且消息将完好无损。

但是，如果它返回socket.create_connection(("some.host", 80)).makefile()，这将失败并且消息将被分割。一个工作人员对套接字的每次写入都可能让 greenlet 产生收益而另一个 greenlet 运行，从而导致数据乱码。

如果generate_data更复杂，可能通过 gevent 套接字与服务器或数据库通信，那么即使我们正在写入文件，消息也可能会出现乱码，因为在生成数据的过程中，greenlets 发生了切换。

这是为什么共享状态（在这种情况下是套接字）可能需要使用同步构造来保护的示例。