谈谈协程

谈谈协程

关于协程，网上能看到不少资料。这里再自个梳理一下。

协程展开来讲，叫作协做的程序，想表达的意思是，两段程序，能协做地，共用公共资源，来完成两段程序各自的目的，就叫作协程了。

把如今全部的容易混淆的名字罗列出来：并发，并行，进程，线程，协程。说说他们的历史。

并发

首先是并发，并发的概念是很早就有的了。最先的时候机器都是批处理系统，并且是单道批处理系统，这个系统就是很简单的线性逻辑，一个批处理任务进去，完成，而后进行下面一个。可是随着批处理的任务愈来愈多，咱们但愿的是能一次性预存不少批处理任务进入内存，而后经过必定的处理规则指定（做业调度算法）来让这些批处理任务划分CPU的时间，这样CPU的状态就像是第一秒执行A任务，第二秒执行B任务，这样看起来，A任务和B任务就像是同时在进行。这个模式，就叫作并发了。

进程

能并发处理多任务的系统就是多道程序系统。可是有个问题是，CPU在多个批处理任务切换的过程当中，对于共享变量，堆栈都须要不断地变化和切换。那么这个时候，就引入了进程的概念，进程就是CPU处理的基本单元。每一个进程有本身的上下文，堆栈，共享变量。就像一个盒子，把每一个批处理任务和对应的资源都分割开了。

并行

下面，随着CPU硬件技术的发展，一台机器上CPU的数量就不止一个了，那么这个时候，两个CPU就能够同时，单独处理两个进程了。注意，这个同时才是真正的同时，那么这个模式，就叫作并行。

线程

线程的概念出现，是因为进程以前的切换须要消耗的资源太多了，不少时候，咱们程序的性能都消耗在进程资源切换上了，因此咱们但愿的是，能不能将进程切换过程当中的资源减小？这里须要深刻到进程的切换，进程控制块（PCB）是系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，进程切换的时候，把旧的进程的状态存入到PCB，而后再加载装入新的进程的PCB。PCB里面的信息包含有：程序计数器，寄存器，变量，进程资源等信息。进程之间的切换须要把这些都进行上下文切换，最麻烦耗时的就是切换页表了，页表中存储的是数据段和代码段。这里就须要线程的概念，一个进程中有多个线程，同一个进程中的线程共用代码资源，数据资源，内存资源。因此当同一个进程中的线程进行切换的时候，咱们只须要切换计数器，寄存器，变量，并不须要进行切换页表操做，这样，基本建立一个线程比建立一个进程速度要快10-100倍。

无论是进程切换仍是线程切换，咱们都须要从系统调用开始，即切换必须涉及到用户态和内核态的函数调用。那么，就有人思考，咱们是否是能够本身实现一个调度逻辑，让线程的逻辑切换只在用户态进行呢？这样，线程的切换开销就更小了，这个就是用户态线程。

协程

下面就说到协程了。无论是怎么个作法，调度算法对于程序来讲都是“被动”式的。不免会遇到这种状况，咱们的程序还在IO等待中，结果调度算法把CPU的时间还分配回来给我，虽然我能够经过调度算法当即检查并交出CPU，可是这里仍是有一个切换的过程。因此就有人思考，是否是能够作成“主动式”的呢？由程序来告诉计算机，我执行到这里了，下面进行等待IO行为了，这个时候就把CPU的控制权交给别人吧。可是，这个实现的基础固然是调度算法是用户态的。因此，协程就是在用户态线程中，两个程序协商好了，经过某种方式协做运营，共享CPU控制权的方法。

通常来讲，这个协商的方法通用的关键字就是yield。