Coroutine学习

背景
抢占式多任务调度

现在的操作系统都是支持多任务的，多任务可通过多进程或多线程的方式去实现，进程和线程的对比就不在这里说了，在多任务的调度上操作系统采取抢占式和协作式两种方式，抢占式是指操作系统给每个任务一定的执行时间片，在到达这个时间片后如任务仍然未释放对CPU的占用，那么操作系统将强制释放，这是目前多数操作系统采取的方式；协作式是指操作系统按照任务的顺序来分配CPU，每个任务执行过程中除非其主动释放，否则将一直占据CPU，这种方式非常值得注意的是一旦有任务占据CPU不放，会导致其他任务”饿死”的现象，因此操作系统确实不太适合采用这种方式。

多线程支持高并发方式

说完操作系统多任务的调度方式后，来看看通常程序是如何实现支持高并发的，

一个任务占据一个进程/线程
一种就是典型的基于操作系统提供的多进程或多线程机制，每个任务占据一个进程或一个线程，当任务中有IO等待等动作时，则将进程或线程放入待调度队列中，这种方式是目前大多数程序采取的方式，这种方式的坏处在于如想支持高的并发量，就不得不创建很多的进程或线程，而进程和线程都是要消耗不少系统资源的，另外一方面，进程或线程创建太多后，操作系统需要花费很多的时间在进程或线程的切换上，切换动作需要做状态保持和恢复，这也会消耗掉很多的系统资源；
一个任务不完全占据一个进程/线程
另外一种方式则是每个任务不完全占据一个进程或线程，当任务执行过程中需要进行IO等待等动作时，任务则将其所占据的进程或线程释放，以便其他任务使用这个进程或线程，这种方式的好处在于可以减少所需要的原生的进程或线程数，并且由于操作系统不需要做进程或线程的切换，而是自行来实现任务的切换，其成本会较操作系统切换低，这种方式也就是本文的重点，Coroutine方式，又称协程方式，这种方式在目前的大多数语言中都有支持。
Actor模型
各种语言在实现Coroutine方式的支持时，多数都采用了Actor Model来实现，Actor Model简单来说就是每个任务就是一个Actor，Actor之间通过消息传递的方式来进行交互，而不采用共享的方式，Actor可以看做是一个轻量级的进程或线程，通常在一台4G内存的机器上，创建几十万个Actor是毫无问题的。
对于Java应用而言，传统方式下为了支持高并发，由于一个线程只能用于处理一个请求，即使是线程中其实有很多IO中断、锁等待也同样如此，因此通常的做法是通过启动很多的线程来支撑高并发，但当线程过多时，就造成了CPU需要消耗不少的时间在线程的切换上，从而出现瓶颈，按照上面对Coroutine的描述，Coroutine的方式理论上而言能够大幅度的提升Java应用所能支撑的并发量。

参考

• 在Java中使用协程（Coroutine）