【node学习】协程

协程

要理解generator就必须知道一个概念，那就是协程。

1. 基本概念

协程，又成为微线程（coroutine）。

进程(process) vs 线程(thread)

咱们都知道在操做系统级别上有两个重要的概念(也是实体):进程(process)和线程(thread)，这两个东西是用于操做系统模拟并行的，在单个CPU上，os经过调度算法，让CPU轮流执行线程或者进程，来达到程序的并发执行。

那么协程又是什么？首先要明确的是，协程是编译器级别的，而并不是线程和进程同样是操做系统级别的。协程的实现，经过是对某个语言作相应的提议，而后经过后成编译器标准，而后编译厂商来实现该机制。

2. 做用

协程的做用是什么？

简单来讲，就是实现函数的分段式执行。就是一个函数的执行能够主动放弃CPU的控制权，先挂起，让其余的函数先执行，而后在返回，从上次执行结束的地方继续执行。

这样看起来很像是多线程轮流执行。可是却有着很大的区别：协程是一个线程执行。

• 由于是一个线程执行，因此不存在线程的切换，而是由程序自身控制，也就不存在所谓的线程切换的开销。

• 不须要多线程的锁机制。由于只有一个线程，也就不存在同时写变量的冲突。在协程中控制共享资源不加锁，只须要判断状态就行了。这也说明协程的执行效率很高一些。

举个生产者消费者模型基于抢占式多线程编程的实现（伪代码）

// 资源，队列容器
var q = [];

// 消费者进程
loop(); // 循环等待
lock(q); // 加锁
var item = getResourceFrom(q); // 获取资源
unlock(q); // 操做结束，资源解锁
operatingResource(item);
sleep;

// 生成者线程
loop(); // 循环等待
var item = createResource(p); // 生产资源
lock(q); // 加锁
q.push(item); // 写入资源
unlock(q); // 解锁

能够看到，以上的代码中有两个特色

1. 对资源操做须要进行加锁和解锁的操做。（保证线程安全）

2. 消费者线程必须经过sleep，让出CPU，用于执行生产者线程使用。

那么若是是协程的编程模式，就简单地多。

var q = [];
var count = 0;

// 消费者
function *consumer() {
    while (true){
       var item = yield producer();
       console.log(item); 
    }
}

// 生产者
function producer() {
    q.push(count++);
}

function main () {
    const consumerGen = consumer();
    // 咱们能够经过代码来控制其交替执行

    // 执行到获取item以前，放弃执行权，先执行producer(),
    consumerGen.next();
    // 以后能够获取item，而后再放弃执行权，执行producer，一直循环
    consumerGen.next(q.shift()); // 0
    consumerGen.next(q.shift()); // 1
    consumerGen.next(q.shift()); // 2
    consumerGen.next(q.shift()); // 3
    consumerGen.next(q.shift()); // 4
    consumerGen.next(q.shift()); // 5
}

main();

最后说几句

很久在这上面写博客了，最近一直忙于毕业设计和学习node。

参考

1. 协程-廖雪峰

2. C++ 协程与网络编程

3. 谈谈协程和C语言的协程

4. 协程（Coroutine）并非真正的多线程

5. 协程（一）原理