協(xié)程（Coroutine）是什么荔仁？
協(xié)程就是用戶態(tài)的線程育特。
這樣解釋可能過于抽象，讓我們先來回顧一下疫萤，另外2個(gè)更常見的概念颂跨，進(jìn)程（Process）與線程（Thread）。
「進(jìn)程是操作系統(tǒng)分配資源的基本單位」扯饶，只有在進(jìn)程內(nèi)才可以進(jìn)行內(nèi)存分配釋放恒削、文件讀寫、網(wǎng)卡數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送等的資源操作尾序。
「線程是操作系統(tǒng)調(diào)度的基本單位」钓丰。
進(jìn)程和線程的狀態(tài)對應(yīng)用程序透明，并且在內(nèi)核態(tài)中完成調(diào)度每币。
協(xié)程對應(yīng)用程序來說是有狀態(tài)的携丁，需要應(yīng)用程序自行在用戶態(tài)中完成協(xié)程的調(diào)度。
協(xié)程解決什么問題兰怠？
其實(shí)協(xié)程這個(gè)概念很早就被提出來了梦鉴，到了互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的階段李茫，才被重視起來。
互聯(lián)網(wǎng)上但凡熱門的應(yīng)用肥橙，都至少有成百萬魄宏、千萬甚至是上億的用戶在使用，服務(wù)端同一時(shí)間需要處理大量用戶的請求存筏。
服務(wù)端需要具備處理高并發(fā)請求的能力娜庇，快速響應(yīng)用戶的請求。
互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)端基本上執(zhí)行都是「IO密集型的任務(wù)」方篮，而傳統(tǒng)的多進(jìn)程、多線程并發(fā)模型并不能高效的利用cpu励负，它們在遇到IO阻塞的時(shí)候藕溅，當(dāng)前的進(jìn)程或者線程就會(huì)被掛起，并發(fā)處理請求的能力有限继榆。
雖然可以使用「IO多路復(fù)用 + Reactor模型」來實(shí)現(xiàn)高并發(fā)巾表，但是這種方案下，業(yè)務(wù)代碼中充斥著很多的「異步回調(diào)函數(shù)」略吨，開發(fā)人員「心智負(fù)擔(dān)很重集币，代碼很難維護(hù)」。
引入?yún)f(xié)程后可以很好的解決這個(gè)問題翠忠，「IO阻塞時(shí)當(dāng)前協(xié)程自動(dòng)讓出執(zhí)行權(quán)鞠苟，等IO就緒時(shí)再恢復(fù)之前被掛起協(xié)程的執(zhí)行」。這樣就可以在業(yè)務(wù)層采用「同步編碼」秽之，而最后是「異步執(zhí)行」的效果当娱。在降低心智負(fù)擔(dān)的同時(shí)，也能提供高性能的服務(wù)考榨。
協(xié)程該如何使用跨细？
一個(gè)協(xié)程庫的實(shí)現(xiàn)，至少需要提供3個(gè)API河质，它們分別是：協(xié)程創(chuàng)建（CoroutineCreate）冀惭、協(xié)程喚醒（CoroutineResume），協(xié)程讓出（CoroutineYield）掀鹅。
為了更好的讓大家掌握協(xié)程的概念散休，我自己使用C++11實(shí)現(xiàn)了一個(gè)協(xié)程庫，并把它開源在github上淫半，地址鏈接為：https://github.com/wanmuc/MyCoroutine
現(xiàn)在讓我們來看看溃槐，該如何使用上面的協(xié)程庫，在協(xié)程中打印出”hello world“科吭，示例代碼如下所示昏滴。
#include "mycoroutine.h"
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace MyCoroutine;
void HelloWorld(Schedule &schedule) {
cout << "hello ";
schedule.CoroutineYield();
cout << "world" << endl;
}
int main() {
// 創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程調(diào)度對象猴鲫，并自動(dòng)生成大小為1024的協(xié)程池
Schedule schedule(1024);
// 創(chuàng)建一個(gè)從協(xié)程，并手動(dòng)調(diào)度
int32_t cid = schedule.CoroutineCreate(HelloWorld, ref(schedule));
schedule.CoroutineResume(cid);
schedule.CoroutineResume(cid);
return 0;
}
在上述代碼中谣殊，我們先創(chuàng)建了一個(gè)協(xié)程調(diào)度對象schedule拂共，它會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建對應(yīng)協(xié)程池。Schedule類的成員函數(shù)CoroutineCreate用于創(chuàng)建協(xié)程姻几，成員函數(shù)CoroutineResume用于恢復(fù)協(xié)程的執(zhí)行宜狐，成員函數(shù)CoroutineYield用于協(xié)程讓出執(zhí)行權(quán)。
在main函數(shù)中蛇捌，創(chuàng)建完協(xié)程之后抚恒，調(diào)用CoroutineResume來啟動(dòng)協(xié)程的執(zhí)行，協(xié)程的啟動(dòng)HelloWorld被執(zhí)行络拌，打印完”hello “之后俭驮，協(xié)程主動(dòng)調(diào)用CoroutineYield函數(shù)，讓出執(zhí)行權(quán)春贸。
進(jìn)程回到main函數(shù)中執(zhí)行混萝，再次調(diào)用CoroutineResume函數(shù)，恢復(fù)協(xié)程的執(zhí)行萍恕，協(xié)程從上一次被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行逸嘀，打印出"world"，然后協(xié)程執(zhí)行完畢并退出允粤。
協(xié)程退出之后崭倘，進(jìn)程回到main函數(shù)中繼續(xù)執(zhí)行，main執(zhí)行return語句类垫，整個(gè)進(jìn)程退出執(zhí)行绳姨。
協(xié)程本質(zhì)上是在一個(gè)進(jìn)程中，「創(chuàng)建多個(gè)調(diào)用棧幀阔挠，并在不同的調(diào)用棧幀之間切換的執(zhí)行」飘庄。在上面的例子中，main函數(shù)和HelloWorld函數(shù)就是兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)用棧幀购撼。
如果還不能很好理解整個(gè)調(diào)度過程跪削，可以參考下圖。
本文為大廠后端技術(shù)專家萬木春原創(chuàng)文章迂求。作者更多技術(shù)干貨碾盐，見下方的書籍。
