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协程初探

文章出处:http://blog.csdn.net/lanphaday/archive/2010/03/19/5397038.aspx

 

    协程,又称微线程和纤程等,据说源于 Simula 和 Modula-2 语言(我没有深究,有错请指正),现代编程语言基本上都有支持,比方 Lua、ruby 和最新的 Google Go,当然也还有近期非常让我惊艳的 falcon。协程是用户空间线程,操作系统对其存在一无所知,所以须要用户自己去做调度,用来运行协作式多任务非常合适。其有用协程来做的东西,用线程或进程通常也是一样能够做的,但往往多了很多加锁和通信的操作。

 

以下是生产者消费者模型的基于抢占式多线程编程实现(伪代码):

由以上代码能够看到线程实现至少有两点硬伤:

1、对队列的操作须要有显式/隐式(使用线程安全的队列)的加锁操作。

2、消费者线程还要通过 sleep 把 CPU 资源适时地“谦让”给生产者线程使用,当中的适时是多久,基本上仅仅能静态地使用经验值,效果往往不由人意。

而使用协程能够比較好的解决问题,以下来看一下基于协程的生产者消费者模型实现(伪代码):

    可以从以上代码看到之前的加锁和谦让 CPU 的硬伤不复存在,但也损失了利用多核 CPU 的能力。所以选择线程还是协程,就要看应用场合了。以下简单谈一下协程常见的用武之地,当中之中的一个是状态机,可以产生更高可读性的代码;还有就是并行的角色模型,这在游戏开发中比較常见;以及产生器,有助于对输入/输出和数据结构的通用遍历。

    协程尽管如此之好,看是非常长时间以来,由于受到基于堆栈的子例程实现的限制,并没有多少语言在事实上语言或库中支持协程,所以线程作为一个替代者(当然,线程也有其超越协程之处)被广泛接受了。可是在今天,非常多语言都内建了协程的支持,甚至是 C/C++ 语言。MS Windows 2000 以后的版本号,都支持所谓的 Fiber,即纤程,事实上就是协程的别称;在开源平台,POSIX 标准也定义了协程相关的标准,GNU Portable Threads 实现了跨平台的用户空间线程,即协程的还有一种别称。在这百花齐放的时节,正是我们好好学习和利用它的时机。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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