关于协程

1. 关于协程，究竟有什么用？

一个例子，微信在当用户量达到1亿级别时候，在重构后台，有两种方式：

a. 线程式异步改造；

b. 协程式异步改造

第一种方案无异于大量彻底重构，而第二种可以改少量得代码即可实现，同步转异步。

对于微信这样量级这么大的系统，同时后台也是极其复杂，最后微信选择了第二种，所以这里说协程，究竟有什么用？ 同步改异步，或者说用同步的方式实现异步。

2. 对于协程比线程有什么好处？

协程可以说是“线程的线程”，也就是他不像线程切换时需要上下文切换；

协程就是在一个线程中最大化利用cpu，因为当遇到io阻塞或jdbc阻塞时候，其实cpu是空闲的，一直在等待io返回，这也是为什么总说数据库是瓶颈的原因，而这个时候，协程就是可以让cpu在此时继续去做运算，而这正是比线程好的地方。

3. 关于协程，你可能看的最多的就是这样一句话“协程就是用户态的线程”.

要理解是什么是“用户态的线程”，必然就要先理解什么是“内核态的线程”。 内核态的线程是由操作系统来进行调度的，在切换线程上下文时，要先保存上一个线程的上下文，然后执行下一个线程，当条件满足时，切换回上一个线程，并恢复上下文。 协程也是如此，只不过，用户态的线程不是由操作系统来调度的，而是由程序员来调度的，是在用户态的。

yield这个关键字就是用来产生中断, 并保存当前的上下文的, 比如说程序的一段代码是访问远程服务器，那这个时候CPU就是空闲的，就用yield让出CPU，接着执行下一段的代码，如果下一段代码还是访问除CPU以外的其它资源，还可以调用yield让出CPU. 继续往下执行，这样就可以用同步的方式写异步的代码了.

4. 一开始大家想要同一时间执行那么三五个程序，大家能一块跑一跑。特别是UI什么的，别一上计算量比较大的玩意就跟死机一样。于是就有了并发，从程序员的角度可以看成是多个独立的逻辑流。内部可以是多cpu并行，也可以是单cpu时间分片，能快速的切换逻辑流，看起来像是大家一块跑的就行。

但是一块跑就有问题了。我计算到一半，刚把多次方程解到最后一步，你突然插进来，我的中间状态咋办，我用来储存的内存被你覆盖了咋办？所以跑在一个cpu里面的并发都需要处理上下文切换的问题。进程就是这样抽象出来个一个概念，搭配虚拟内存、进程表之类的东西，用来管理独立的程序运行、切换。

后来一电脑上有了好几个cpu，好咧，大家都别闲着，一人跑一进程。就是所谓的并行。

因为程序的使用涉及大量的计算机资源配置，把这活随意的交给用户程序，非常容易让整个系统分分钟被搞跪，资源分配也很难做到相对的公平。所以核心的操作需要陷入内核(kernel)，切换到操作系统，让老大帮你来做。

有的时候碰着I/O访问，阻塞了后面所有的计算。空着也是空着，老大就直接把CPU切换到其他进程，让人家先用着。当然除了I\O阻塞，还有时钟阻塞等等。一开始大家都这样弄，后来发现不成，太慢了。为啥呀，一切换进程得反复进入内核，置换掉一大堆状态。进程数一高，大部分系统资源就被进程切换给吃掉了。后来搞出线程的概念，大致意思就是，这个地方阻塞了，但我还有其他地方的逻辑流可以计算，这些逻辑流是共享一个地址空间的，不用特别麻烦的切换页表、刷新TLB，只要把寄存器刷新一遍就行，能比切换进程开销少点。

如果连时钟阻塞、 线程切换这些功能我们都不需要了，自己在进程里面写一个逻辑流调度的东西。那么我们即可以利用到并发优势，又可以避免反复系统调用，还有进程切换造成的开销，分分钟给你上几千个逻辑流不费力。这就是用户态线程。

从上面可以看到，实现一个用户态线程有两个必须要处理的问题：一是碰着阻塞式I\O会导致整个进程被挂起；二是由于缺乏时钟阻塞，进程需要自己拥有调度线程的能力。如果一种实现使得每个线程需要自己通过调用某个方法，主动交出控制权。那么我们就称这种用户态线程是协作式的，即是协程。

本质上协程就是用户空间下的线程。