并發(fā)是現(xiàn)實(shí)世界的本質(zhì)特征芦昔，而聰明的計(jì)算機(jī)科學(xué)家用來模擬并發(fā)的技術(shù)手段便是多任務(wù)機(jī)制卵慰。多任務(wù)機(jī)制大致可劃分為兩種：
- 搶占式多任務(wù)（preemptive multi tasking）
搶占式多任務(wù)讓操作系統(tǒng)來決定合適執(zhí)行哪個(gè)任務(wù) - 協(xié)作式多任務(wù)（cooperative multi tasking）
協(xié)作式多任務(wù)將決定權(quán)交給任務(wù)市袖，讓它們?cè)谧约喝蝿?wù)合適的時(shí)候自愿放棄執(zhí)行。
這兩種度偶任務(wù)各有優(yōu)缺掰盘，搶占式多任務(wù)固有的同步問題使得程序經(jīng)常出現(xiàn)不可預(yù)知的行為涛目，協(xié)作式多任務(wù)則要求任務(wù)具備相當(dāng)?shù)淖月删瘛?/p>
協(xié)程（Coroutine）技術(shù)是一種程序控制機(jī)制，早在上世紀(jì)60年代已被提出蝙斜，用它可以很方便地實(shí)現(xiàn)協(xié)作式多任務(wù)名惩。在主流的編程語言如C++、Java孕荠、Pascal...中娩鹉，很少能看見協(xié)程的身影。但在不少動(dòng)態(tài)腳本語言如Python稚伍、Perl...中卻都提供了協(xié)程或與之相似的機(jī)制弯予，其中最為突出便是Lua。
協(xié)程（Coroutine）是指協(xié)作的例程个曙，是多任務(wù)機(jī)制锈嫩。最早由Melvin Conway于1963年提出并實(shí)現(xiàn)受楼。跟主流程序語言中的線程不一樣，線程是屬于侵入式的組件呼寸，線程實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)稱為搶占式多任務(wù)系統(tǒng)艳汽，而協(xié)程實(shí)現(xiàn)的多任務(wù)系統(tǒng)稱為協(xié)作式多任務(wù)系統(tǒng)。
協(xié)程（Coroutine）擁有4種狀態(tài)：正常（normal）对雪、掛起（suspended）河狐、運(yùn)行（running）、停止（dead）
- 掛起：協(xié)程創(chuàng)建后或
yield之后即掛起狀態(tài)瑟捣，此時(shí)不能自動(dòng)運(yùn)行馋艺。 - 運(yùn)行：如果在協(xié)程函數(shù)中調(diào)用
status，傳入?yún)f(xié)程自身句柄迈套，那么執(zhí)行到這里的時(shí)候會(huì)返回running的狀態(tài)捐祠。 - 停止：函數(shù)處理完畢后的狀態(tài)，此時(shí)不能再重新
resume桑李。
由于線程缺乏yield語義踱蛀，所以運(yùn)行過程中不可避免的需要調(diào)度、休眠掛起贵白、上下文切換等系統(tǒng)開銷星岗，而且還需要小心的使用同步機(jī)制保證多線程的正常運(yùn)行。而協(xié)程（Coroutine）的運(yùn)行指令是固定的戒洼，無需同步機(jī)制。協(xié)程之間切換也只涉及到控制權(quán)的交換允华，相比較線程來所是非常輕便的圈浇。不過同一時(shí)刻可以有多個(gè)線程運(yùn)行，但僅能有一個(gè)協(xié)程運(yùn)行靴寂。
Lua語言實(shí)現(xiàn)的協(xié)程（Coroutine）是一種非對(duì)稱式（asymmetric）協(xié)程磷蜀，或稱之為半對(duì)稱式（semi-symmetric）協(xié)程，又或叫半?yún)f(xié)程（semi-coroutine）百炬。這種協(xié)程機(jī)制之所以稱為非對(duì)稱褐隆，是因?yàn)樗峁┝藘煞N傳遞程序控制權(quán)的操作。
- （重）調(diào)用協(xié)程剖踊，即通過
coroutine.resume實(shí)現(xiàn)庶弃。 - 掛起協(xié)程并將程序控制權(quán)返回給協(xié)程的調(diào)用者，即通過
coroutine.yield實(shí)現(xiàn)德澈。
一個(gè)半對(duì)稱協(xié)程可以看作是從屬于它的調(diào)用者的歇攻，二者的關(guān)系非常類似于例程（routine）與其調(diào)用者之間的關(guān)系。
既然有非對(duì)稱式協(xié)程梆造，當(dāng)然也就有對(duì)稱式協(xié)程（symmetric）缴守。對(duì)稱式協(xié)程的特點(diǎn)是只有一種傳遞程序控制權(quán)的操作，即將控制權(quán)直接傳遞給指定的協(xié)程。
Lua中的協(xié)程（Coroutine屡穗，協(xié)同程序贴捡，協(xié)同式多線程）和多線程（Thread）和相似，每個(gè)協(xié)程都有自己的堆棧村砂、局部變量烂斋、PC計(jì)數(shù)器，同時(shí)又與其他協(xié)程共享全局變量等箍镜，并通過yield-resume實(shí)現(xiàn)協(xié)程間的切換源祈。不同之處在于Lua的協(xié)程是非搶占式的多線程，也就是說色迂，你必須手動(dòng)的在協(xié)程間進(jìn)行切換香缺，而且同一時(shí)刻只能有一個(gè)協(xié)程在運(yùn)行。另外歇僧，Lua中的協(xié)程無法在外部將其停止图张，而且是有可能導(dǎo)致程序堵塞的。
相關(guān)概念
進(jìn)程是正在運(yùn)行的程序的實(shí)例
線程（Thread）是進(jìn)程內(nèi)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的诈悍、可調(diào)度的執(zhí)行單元祸轮，是系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分配CPU的基本單位，是運(yùn)行中的程序的調(diào)度單位。
每個(gè)線程代表一個(gè)執(zhí)行序列斜做，當(dāng)在程序中創(chuàng)建多線程的時(shí)候堪侯，同一時(shí)刻多個(gè)線程是同時(shí)執(zhí)行的，不過實(shí)質(zhì)上多個(gè)線程是并發(fā)的苦酱，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)CPU，所以同一個(gè)時(shí)刻只會(huì)有一個(gè)線程在執(zhí)行给猾。在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)哪個(gè)線程執(zhí)行時(shí)不確定的疫萤，可通過控制線程的優(yōu)先級(jí)，不過真正的線程調(diào)度是由CPU來決定的敢伸。協(xié)程是指協(xié)作程序扯饶，協(xié)程之間通過協(xié)作（函數(shù)調(diào)用）來完成一個(gè)既定的任務(wù)。
協(xié)程是把線程中不確定的地方盡可能地去掉池颈，執(zhí)行序列間的切換不再由CPU隱藏的進(jìn)行尾序，而是由程序顯式地進(jìn)行。所以躯砰，使用協(xié)程實(shí)現(xiàn)并發(fā)蹲诀，是需要多個(gè)協(xié)程彼此協(xié)作的。
協(xié)程（Coroutine）具有兩個(gè)非常重要的特性：
- 私有數(shù)據(jù)在協(xié)程間斷式運(yùn)行期間一直有效
- 協(xié)程每次
yield后讓出控制權(quán)弃揽，下次被resume后從停止點(diǎn)開始繼續(xù)執(zhí)行脯爪。
通俗來說则北，類似一個(gè)帶有靜態(tài)數(shù)據(jù)且具有多個(gè)進(jìn)入點(diǎn)和返回點(diǎn)的函數(shù)。
協(xié)程函數(shù)
- coroutine.create()
協(xié)程的創(chuàng)建痕慢，傳入函數(shù)參數(shù)尚揣，返回thread線程對(duì)象。 - coroutine.yield()
協(xié)程的暫停掖举，使正在執(zhí)行中的函數(shù)掛起快骗。 - coroutine.resume()
協(xié)程的調(diào)用，用于啟動(dòng)或再次啟動(dòng)一個(gè)協(xié)程塔次，使其由掛起狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)行狀態(tài)方篮。
