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9.14 协程的好处
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与多线程、多进程等并发模型不同,协程依靠user-space调度,而线程、进程则是依靠kernel来进行调度。线程、进程间切换都需要从用户态进入内核态,而协程的切换完全是在用户态完成,且不像线程进行抢占式调度,协程是非抢占式的调度。
通常多个运行在同一调度器中的协程运行在一个线程内,这也消除掉了多线程同步等带来的编程复杂性。同一时刻同一调度器中的协程只有一个会处于运行状态。
我们使用协程,程序只在用户空间内切换上下文,不再陷入内核来做线程切换,这样可以避免大量的用户空间和内核空间之间的数据拷贝,降低了CPU的消耗,从而大大减缓高并发场景时CPU瓶颈的窘境。
另外,使用协程,我们不再需要像异步编程时写那么一堆callback函数,代码结构不再支离破碎,整个代码逻辑上看上去和同步代码没什么区别,简单,易理解,优雅。
我们使用协程,我们可以很简单地实现一个可以随时中断随时恢复的函数。
一些 API 启动长时间运行的操作(例如网络 IO、文件 IO、CPU 或 GPU 密集型任务等),并要求调用者阻塞直到它们完成。协程提供了一种避免阻塞线程并用更廉价、更可控的操作替代线程阻塞的方法:协程挂起。
协程通过将复杂性放入库来简化异步编程。程序的逻辑可以在协程中顺序地表达,而底层库会为我们解决其异步性。该库可以将用户代码的相关部分包装为回调、订阅相关事件、在不同线程(甚至不同机器)上调度执行,而代码则保持如同顺序执行一样简单。
9.14.1 阻塞 vs 挂起
协程可以被挂起而无需阻塞线程。而线程阻塞的代价通常是昂贵的,尤其在高负载时,阻塞其中一个会导致一些重要的任务被延迟。
另外,协程挂起几乎是无代价的。不需要上下文切换或者 OS 的任何其他干预。
最重要的是,挂起可以在很大程度上由用户来控制,我们可以决定挂起时做些,并根据需求优化、记日志、拦截处理等。
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