协程

协程

进程、线程会遇到的性能问题:

  • 同步锁
  • 涉及到线程阻塞状态和可运行状态之间的切换
  • 设置到线程上下文的切换

协程是一种比线程更加轻量级的,正如一个进程可以拥有多个线程一样,一个线程可以拥有多个协程。

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协程是用户态的,完全由程序所控制的。好处是性能大幅度的提升,因为不会像线程切换那样消耗资源。

协程可看成某种特殊的函数,这个函数可以在某个地方挂起,并且可以重新在挂起处外继续运行。

因此,通常说一个线程包含多个协程,是指一个线程内可以由多个这样的特殊函数在运行,但是有一点必须明确的是,一个线程的多个协程的运行是串行的。如果是多核CPU,多个进程或一个进程内的多个线程是可以并行运行的,但是一个线程内协程却绝对是串行的,无论CPU有多少个核。毕竟协程虽然是一个特殊的函数,但仍然是一个函数。一个线程内可以运行多个函数,但这些函数都是串行运行的。当一个协程运行时,其它协程必须挂起。

进程、线程、协程的对比


  • 协程既不是进程也不是线程,协程仅仅是一个特殊的函数
  • 一个进程可以包含多个线程,一个线程可以包含多个协程
  • 一个线程内的多个协程虽然可以切换,但是多个协程是串行执行的,只能在一个线程内运行,没法利用CPU多核能力。
  • 协程与进程一样,切换也需要上下文切换

协程上下文切换


  • 进程切换对象是操作系统,内容包括页全局目录、内核栈、硬件上下文,切换内容保存在内存中。进程切换是由“用户态到内核态到用户态”的方式,切换效率低
  • 线程切换对象是操作系统,切换时机是os设置的切换恶略。线程的切换内容包括内核栈和硬件上下文。线程切换内容保存在内核栈中。线程切换过程是由“用户态到内核态到用户态”, 切换效率中等。
  • 协程切换者是用户(准确的说是用户态的操作者,可以是编译器或应用程序),切换时机是用户自己的程序决定的。协程切换内容是硬件上下文,切换内存保存在用户自己的变量(用户堆、栈)中。切换过程只有用户态,即没有陷入内核态,因此切换效率更高。

本文标题:协程

文章作者:松子

发布时间:2020年03月12日 - 11:03

最后更新:2022年03月26日 - 02:03

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