说说协程coroutine

近几年来，协程的概念和使用被越多越多的人提到了，确实帮助很多人解决了很多问题，例如网络上的问题，异步逻辑流程控制等。我的工作中也接触到一些，所以打算总结下。

简单来说，协程就是一种用户态、编程语言层面的轻量级线程。

然而线程与协程又有很多差异的地方，线程是靠操作系统OS本身来调度，是抢占式的任务处理方式，谁抢到算谁的，所以大部分多线程程序中都要单独调用sleep来让出CPU给其他线程；线程每次阻塞、切换时都需要系统调用system call，然后调用调度函数来决定运行哪一个线程；协程拥有自己的用户态的上下文和栈(分为stackless和stackfulness，这个下一篇文章来讲)，协程切换时，先将寄存器上下文和栈内容保存起来，再次切换回来的时候再恢复之前保存的内容继续运行；

通过上面的讲解，明白了一个道理，协程是编译器来保证的，线程是操作系统来调度的；协程能更好的保证流程，而线程需要仔细处理公共数据资源；协程本质是单线程的，能提高单个CPU core的性能，适合计算密集型的应用；协程切换非常轻量，所以能大量的使用，线程切换成本较高，一般要控制线程数。

 

协程的概念和原理明白了后，其实有点类似于异步事件驱动，可以看看libevent/libuv等经典的C语言库，发现大量使用了异步事件回调，有一个event_loop来循环检查要处理的事件，不过就是代码相对协程恶心了一些，协程能让用户以类似同步的方式来处理异步流程，更加便于理解。

 

不过协程也是有缺点的，无法利用现代多核机器的性能，所以还需要配合多进程来提高性能；有阻塞操作的时候依然会阻塞整个进程，需要用其他方式来解决。

还有一个东西是actor，这个是更符合人类思维的方式，属于类似消息通知的方式来处理异步事件，可惜现在没有非常好用的actor cpp库，其他语言有类似的库，例如Java的akka, .net的Akka.net, Orleans/Service fabric等。