前言
Lua做为一个小巧的可嵌入的语言，学习起来难度并不大，唯一一点需要花点时间掌握的就是Coroutine，本文就来说一下Coroutine相关的技术。
什么是Coroutine
协程从表面意思来看就是可以协同运行的函数，可以看成是一个用户态的线程，由客户自己调度，切换不需要陷入内核态，效率比较高。用户控制切换，自动保存上下文状态，切换之间可以通过参数通信，可用同步的方式实现异步。这是我理解中的协程最重要的几个特征。
并发编程的两种模型
一种是所谓的抢占式，即目前大量使用的多线程编程，这种并发编程模型的问题是需要使用同步原语来保证操作的原子性一种是合作式(collaborative)，控制权是通过yield这样的方式主动交出的，即协程。
Coroutine与线程
协程是自己程序调度的，逻辑上是并行执行的，但底层并不是并行执行的。线程是操作系统调度的，逻辑上和底层上都是并行执行 Coroutines 的典型应用场景（要解决的问题）涉及多线程和分布式协程只有在显示调用yield函数后才被挂起，同一时间只有一个协程运行。coroutine也比线程轻量的多
Coroutine与子程序调用
子程序的起始处是唯一的入口点，一旦return就完成了子程序的执行，子程序的一个实例只会运行一次。协程可以使用yield来切换到其他协程，然后再通过resume方法重入到上次调用yield的地方，并且把resume的参数当成返回值传给了要重入的协程。但是coroutine的状态都没有被改变，就像一个可以多次返回的子程序。
coroutine和callback的比较
一般来说coroutine用在异步的场景比较好，异步执行一般需要维护一个状态机，状态的维护需要保存在全局里或者你传进来的参数来，因为每一个状态回调都会重新被调用。有了coroutine(stackfull)的话你可以不用担心这个问题，你可以像写同步的代码那样子，但其实底层还是异步的，只不过你在等待数据时执行的上下文会暂时被保存起来，等到数据来临再将上下文恢复继续执行。还有一种coroutine是stackless，它本质上也是状态机实现的，并不能在它上面让不同的状态共享局部变量，貌似boost.asio.coroutine就是这种。
coroutine实现
要在语言层面实现coroutine，需要内部有一个类似栈的数据结构，当该coroutine被挂起时要保存该coroutine的数据现场以便恢复执行。resume就相当于我们一般的函数调用,yield就相当于返回
coroutine应用
协程的精妙之处就在于协作这一概念，下面我们用生产者和消费者问题来演示一下协程的基本应用。注意：下面的伪码是用Lua的思想写的
var q = queue()
--生产者的伪码
loop
while q
is not full
create product
add the items
to q
resume
to consumer
--消费者的伪码
loop
while q
is not empty
consume product
remove the items
from q
yield
Coroutine官方例子分析
function foo (a)
print(
"foo", a)
return coroutine.yield(
2*a)
end
co =
coroutine.create(
function (a,b)
print(
"co-body", a, b)
local r = foo(a+
1)
print(
"co-body", r)
local r, s =
coroutine.yield(a+b, a-b)
print(
"co-body", r, s)
return b,
"end"
end)
print(
"main",
coroutine.resume(co,
1,
10))
print(
"main",
coroutine.resume(co,
"r"))
print(
"main",
coroutine.resume(co,
"x",
"y"))
print(
"main",
coroutine.resume(co,
"x",
"y"))
输出结果如下：
co-
body 1 10
foo
2
main
true 4
co-
body r
main
true 11 -
9
co-
body x y
main
true 10 end
main
false cannot resume dead coroutine
总结
关于协程初步介绍到这里，有其它问题欢迎探讨:-)
