并发模型-协程模型

一、介绍

1.1 什么是线程

协程（Coroutine）是一种：

运行在用户态、由程序自身调度的轻量级执行单元。

它不像线程那样由操作系统调度，而是由运行时（Runtime）负责调度。

例如：

操作系统
    │
    ▼
 Worker（线程）
    │
 ┌──┼───────────────┐
 │  │               │
 ▼  ▼               ▼
协程1 协程2      协程10000

可以看到：

• 一个线程
• 可以运行成千上万个协程

1.2 为什么会出现协程

先看传统线程。 例如：

线程1

↓

查询 MySQL

↓

等待200ms

等待期间：

CPU：

空闲

线程：

阻塞

CPU 没有工作。

协程出现以后：

协程1

↓

等待 MySQL

↓

主动让出 CPU

↓

协程2 开始执行

↓

协程3 开始执行

CPU 一直在处理其它任务。

因此：

协程解决的是 IO 等待导致 CPU 空闲的问题。

1.3 协程不是线程

协程永远依附于线程。

没有线程：

协程无法运行。

二、原理

2.1 协程为什么快

假设：

1000 个 HTTP 请求。

每个请求： 查询 MySQL 200ms

真正执行 SQL：5ms

剩余：195ms 都在等待

传统线程：

线程->阻塞195ms

CPU：空闲

协程：

协程A
↓
等待 MySQL
↓
挂起
↓
协程B
↓
等待 Redis
↓
挂起
↓
协程C
↓
HTTP 请求
↓
挂起
↓
协程D……

CPU 始终保持工作。

2.2 协程调度

线程：OS 调度

协程：Runtime 调度

负责：

• 挂起
• 恢复
• 切换

全部发生在：用户态

不用进入内核。

因此：切换速度远快于线程