协程
1. 协程,又称微线程,纤程。协程是用户自己控制的,CPU根本不知道协程的存在,CPU只认识线程。
2. 线程切换的时候,会保存在CPU的寄存器里面。
协程切换的时候,却都是由用户自己的实现的。
3。在单线程下实现并发的效果,就是通过协程来完成的。例如yield()
英文名Coroutine。一句话说明什么是线程:协程是一种用户态的轻量级线程。
协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在切回来的时候,恢复先前保存的寄存器上下文和栈。
因此:
协程能保留上一次调用时的状态(即所有局部状态的一个特定组合),每次过程重入时,就相当于进入上一次调用的状态,换种说法:进入上一次离开时所处逻辑流的位置。
在单线程下实现并发的效果,就是通过协程来完成的。yield()
4. 协程的好处:
- 无需线程上下文切换的开销
- 无需原子操作锁定及同步的开销 (协程就是单线程)
- "原子操作(atomic operation)是不需要synchronized",所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作;这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何 context switch (切换到另一个线程)。原子操作可以是一个步骤,也可以是多个操作步骤,但是其顺序是不可以被打乱,或者切割掉只执行部分。视作整体是原子性的核心。
解释:在线程中修改数据的时候,需要加锁。在协程中不用考虑锁的问题,因为协程本质上就是单线程。单线程
就是串行的。
- 方便切换控制流,简化编程模型
- 高并发+高扩展性+低成本:一个CPU支持上万的协程都不是问题(因为它们都是在一个线程里)。所以很适合用于高并发处理。
缺点:
- 无法利用多核资源:协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上。当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要,除非是cpu密集型应用。(进程里面跑线程,线程里面跑协程)
- 进行阻塞(Blocking)操作(如IO时)会阻塞掉整个程序
yield()是自己写的协程,Greenlet( )是已经封装好了的协程。