问一个协程方面的问题

[kingofzihua]

协程究竟解决了什么问题，都在吹协程，像是 go 、kotlin 都有协程，java 本身没有协程，

还有相比于线程，协程的优势是什么，为啥 java 没有协程，性能框架和 go 框架不相上下，协程这么牛逼为啥 rust 没有内置协程(听说都已经写好了，但是不符合理念，没合并)

操作系统调度的时候是以线程为单位调度的，又不知道协程的存在，即使你用协程了，操作系统还是只知道你是线程啊。

各种博客，都只说了比线程更轻量，占用内存小，切换成本小，但是线程切换是操作系统决定的，系统切换线程，你协程也没用啊。

各位大佬，救救孩子吧。

[whoosy]

线程进程切换涉及到内核调度，也就是要从用户态切换回内核态，切换有成本，比如虚拟内存、堆栈的切换。
协程不被操作系统感知，协程切换完全由程序控制，切换成本忽略不计。

[coldear]

别的语言不清楚，kotlin coroutuine 实际就是 callback ，最终执行的时候，就是线程池在执行不同的 callback ，
一个 coroutine 有一些 local 的状态，只需要一点点内存就可以存储，不需要 stack 之类，比线程要轻量。
多个 coroutine 可以在一个或者几个线程上执行，所以 context switch 要少很多。
不过也没有什么魔法，该 block 的地方还得 block ， 只不过 coroutine 内存占用很小，可以创建非常多，一般不用考虑资源限制，这样不用写各种资源管理的代码，让代码看上去更简单。

[liyixin95]

rust 移除内置协程的原因是其不符合零开销抽象原则，何为零开销抽象：
1. 如果你不需要这个功能，你就不用为这个功能付出代价
2. 如果你需要这个功能，你没法写出开销更小的代码

协程需要自带一个 runtime ，这对不需要协程的用户来说就违背了第一条原则，故移除掉了。

[learningman]

比如说，一次 IO 请求，延迟是 300ms ，但是发出请求 1ms 就够了，这就是典型的协程的应用场景。
不然你应该怎么做？开一个线程，挂起等返回？这是操作系统切换的，太重了，协程轻的多也快的多

[kingofzihua]

@learningman 这个例子感觉举得不太好，或者我没理解你说的，java 没有 协程，NIO 一样能高吞吐！并且也没有一次 IO 就挂起。也不需要线程切换，不然 java 早就被淘汰了

[documentzhangx66]

1.我们只需要 CPU 运行我们自己写的代码，尽可能少的运行别的代码。

2.协程或纤程 = 我们写的代码 + 尽可能少的程序框架的管理代码

3.线程 = 协程或纤程 + 操作系统的一小部分管理代码

4.进程 = 线程 + 操作系统的一大部分管理代码

如果这样说，你还不明白，再举个例子：

协程或纤程 = 你自己想喝水，你步行 2 分钟，花 2 元买了一瓶农夫山泉。

线程 = 你叫了美团，花了 3 元农夫山泉 + 1 元配送分 + 等候 20 分钟。

进程 = 你上淘宝，花了 3 元农夫山泉 + 10 元快递费 + 等候 3 天 + 花了 10 分钟走路去菜鸟驿站取回。

[Edsie]

楼主了解下线程切换的开销问题

#4 kingofzihua 我一个线程内为啥要进行多个协程切换？
如果你只有一个线程的话，那就不是多线程问题了

还有，NIO 高吞吐实现，是基于 IO 多路复用，跟这个不是一回事。

[hguandl]

你自己也说了“如果不是系统阻塞，那我完全可以在线程内执行其他的，后面再回来执行”。其实协程就是对你这种做法的抽象，通过生命周期和上下文来更轻松地控制调度。这和你直接在线程内做非阻塞 IO 没有本质区别。协程的思想可以降低写非阻塞程序时的心智负担，提高可读性、降低出错的可能。

[fkdtz]

首先提这样一个问题：“多线程已经能够实现并行执行了，为什么还要协程？”。

用一句话解释就是协程的效率比线程更高。

因为协程是在用户态模拟操作系统对线程调度的过程，协程编程中常见的关键字 yield ，在操作系统中也有原型：yield() 函数。

这就省去了操作系统在上下文切换时产生的额外的寄存器的读写，充分利用单核 CPU 计算能力。

所以想要理解协程，可以参考操作系统对 CPU 的虚拟化和对线程的调度过程，尤其是当发生中断时（如发生 IO 事件时），操作系统如何调度，协程与之十分相似。

[ipwx]

“如果阻塞是系统调用阻塞，线程就会挂起，调度到其他的线程了，你协程没用”

所以协程要配合非阻塞 IO 。

原先 callback 或者 Future.map 就是非阻塞的，但是写起来心智负担太大。所以抽象了一种 IO ，形式上是阻塞的，但是实质上是非阻塞的。await non-blocking read 会把控制流立刻转向其他协程，而当这个 non-blocking read 成功以后这个协程会重新进入调度队列。

[MakHoCheung]

我来通俗发表一下我的观点，协程其实就是并发编程的一种语法糖，它可以让线程执行到某行代码（比如 HTTP 请求）后停下来不再继续执行下面处理返回的代码，反而去跑其他的代码。为什么要这样做呢，因为可以让线程无时无刻在运行代码，不会因为等待 IO 阻塞而空闲着，比如 IO 多路复用就可以循环查询 IO 事件，没有查到就去执行队列的任务。如果不用协程的话，完全可以基于 NIO 的 IO 多路复用实现 EventLoop 充分利用线程去工作。只是 Java 没有这种语法糖而已。简单一句就是以前 IO 读阻塞、写阻塞等阻塞导致线程挂起空闲，现在可以让线程在遇到读阻塞和写阻塞的时候去执行其他任务。

[ipwx]

并发种类：

1. 多线程：太慢

2. callback：代表作为 Node.js 、python tornado ，boost asio 。但是会陷入 callback 地狱。

3. Promise / Future：java, scala, js, 比 callback 好多了，目前是主流技术之一。缺点是要仔细管理闭包的嵌套。

4. event loop：一般 c/c++ libev libuv ，还有 python gevent 。心智负担比上述三种都大，但是可以更精细操作、更高效。底层实现一般为 kqueue 和 linux 上的 epoll ，或者 fallback 到 select 。

大名鼎鼎 nginx 就靠 event loop 暴打同时代。

5. 协程。

协程一般用 event loop 实现，这种协程就是对 event loop 的抽象。要理解协程，建议稍微学习一下 event loop 。

[ipwx]

其实这里有两条技术路线

callback => promise / future
event loop => coroutine

要理解协程就要去理解这两条技术路线的区别。

[momocraft]

> 如果不是系统阻塞，那我完全可以在线程内执行其他的，后面再回来执行
这个听起来就挺像协程

[0o0o0o0]

@ipwx 补一个 async/await ，不过实现方法有很多

[MakHoCheung]

普通的 Java 利用到线程池的并发编程都可以做到协程的性能，只是写起来后者更轻松

[cloverzrg2]

CPU 密集型：用线程，线程数为 cpu 核心数
IO 密集型：用协程，一个请求起一个协程

[ch2]

@kingofzihua #17 "你如果用协程，系统调用还是操作系统给你切换到其他线程了"，非阻塞 IO 模式下线程可以批量获取一大堆文件 /网络套接字的读取结果，协程可以按阻塞 IO 的编程方式写出来非阻塞 IO 模式下不需要频繁切换 CPU 的代码的性能

[MakHoCheung]

“阻塞是系统调用阻塞，线程就会挂起”，重点就这里了，阻塞的时候线程不会挂起（因为 NIO 、IO 多路复用、EventLoop ）这可以解答到你的疑惑了

[oxromantic]

协程一般配套的就是无阻塞模型，再加上没有线程切换，可以最大化压榨性能，从语法上给你同步的体验，性能是 callback 的性能