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【node學習】協程

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摘要:協程要理解就必須知道一個概念,那就是協程。基本概念協程,又成為微線程。但是卻有著很大的區別協程是一個線程執行。不需要多線程的鎖機制。這也說明協程的執行效率很高一些。

協程

要理解generator就必須知道一個概念,那就是協程

1. 基本概念

協程,又成為微線程(coroutine)。

進程(process) vs 線程(thread)

我們都知道在操作系統級別上有兩個重要的概念(也是實體):進程(process)和線程(thread),這兩個東西是用于操作系統模擬并行的,在單個CPU上,os通過調度算法,讓CPU輪流執行線程或者進程,來達到程序的并發執行。

那么協程又是什么?首先要明確的是,協程是編譯器級別的,而并非線程和進程一樣是操作系統級別的。協程的實現,通過是對某個語言做相應的提議,然后通過后成編譯器標準,然后編譯廠商來實現該機制。

2. 作用

協程的作用是什么?

簡單來說,就是實現函數的分段式執行。就是一個函數的執行可以主動放棄CPU的控制權,先掛起,讓其他的函數先執行,然后在返回,從上次執行結束的地方繼續執行。

這樣看起來很像是多線程輪流執行。但是卻有著很大的區別:協程是一個線程執行

因為是一個線程執行,所以不存在線程的切換,而是由程序自身控制,也就不存在所謂的線程切換的開銷。

不需要多線程的鎖機制。因為只有一個線程,也就不存在同時寫變量的沖突。在協程中控制共享資源不加鎖,只需要判斷狀態就好了。這也說明協程的執行效率很高一些。

舉個生產者消費者模型基于搶占式多線程編程的實現(偽代碼)

</>復制代碼

  1. // 資源,隊列容器
  2. var q = [];
  3. // 消費者進程
  4. loop(); // 循環等待
  5. lock(q); // 加鎖
  6. var item = getResourceFrom(q); // 獲取資源
  7. unlock(q); // 操作結束,資源解鎖
  8. operatingResource(item);
  9. sleep;
  10. // 生成者線程
  11. loop(); // 循環等待
  12. var item = createResource(p); // 生產資源
  13. lock(q); // 加鎖
  14. q.push(item); // 寫入資源
  15. unlock(q); // 解鎖

可以看到,以上的代碼中有兩個特點

對資源操作需要進行加鎖和解鎖的操作。(保證線程安全)

消費者線程必須通過sleep,讓出CPU,用于執行生產者線程使用。

那么如果是協程的編程模式,就簡單地多。

</>復制代碼

  1. var q = [];
  2. var count = 0;
  3. // 消費者
  4. function *consumer() {
  5. while (true){
  6. var item = yield producer();
  7. console.log(item);
  8. }
  9. }
  10. // 生產者
  11. function producer() {
  12. q.push(count++);
  13. }
  14. function main () {
  15. const consumerGen = consumer();
  16. // 我們可以通過代碼來控制其交替執行
  17. // 執行到獲取item之前,放棄執行權,先執行producer(),
  18. consumerGen.next();
  19. // 之后可以獲取item,然后再放棄執行權,執行producer,一直循環
  20. consumerGen.next(q.shift()); // 0
  21. consumerGen.next(q.shift()); // 1
  22. consumerGen.next(q.shift()); // 2
  23. consumerGen.next(q.shift()); // 3
  24. consumerGen.next(q.shift()); // 4
  25. consumerGen.next(q.shift()); // 5
  26. }
  27. main();
最后說幾句

好久在這上面寫博客了,最近一直忙于畢業設計和學習node。

參考

協程-廖雪峰

C++ 協程與網絡編程

談談協程和C語言的協程

協程(Coroutine)并不是真正的多線程

協程(一)原理

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