概要

go語言的特色之一就是goroutine。也就是go協程。由于協程這個東西在go語言之前，用到相對比較少，大家對協程的理解程度不一，或有偏差。比如本人剛接觸goroutine時，就對其比較畏懼，因為不知道它到底是如何運作的。因此有必要深入了解下什么是協程，它的今生前世，以及工作原理

前世

作為服務器端程序員，一般來說，都會使用過、或者自己實現過 “通用的異步任務系統” ，來達成安全方便的多線程使用。通常來講，比較典型的會是基于actor模型及回調的方式制定差異。

這里我們主要來考察下其不足之處。下面簡單的畫一下 任務對象和線程間的關系：

------- ------- -------| task1 | | task2 | .... | taskn | => thread1------- ------- -------------- ------- -------| taska | | taskb | .... | taskz | => thread2------- ------- -------...------- ------- -------| taskA | | taskB | .... | taskZ | => threadn------- ------- -------

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如圖所示，一般會開n個線程來處理，每個任務按一定的策略被投遞到線程中執行，任務完成后，觸發異步回調。

假設 任務中，有一定比例的任務是IO阻礙的。那么線程在執行這個任務時，會被掛起。導致后面的任務也只能等待。

總結下其不足的地方：

* CPU能力不能達到完全釋放* IO阻塞任務的數量與線程被系統調度成正比* 任務完成需要回調方式，編程上不直觀、比較難受（若沒有前兩條不足，這個大概也不會出現。背鍋俠是也...）

(ps. 協程起源于單CPU單線程時代。要解決的問題，同這里表述的。多線程后，為了榨干CPU處理能力，協程開始用于多線程系統，如這里描述的)

程序員的智慧

那么如何才能把 “異步任務系統” 做的完美呢。假設能這樣就好了：

* IO阻塞任務，執行到阻塞語句時，系統可以下達它的IO指令又可以把它拎出來，重新插到任務隊列最后。

假設能實現這樣的效果。那么上述的不足也就不存在了：

* 阻塞的任務因為拎出來了，后續的任務可以繼續歡快的在該線程上跑了 * 阻塞的任務因為拎出來了，線程也不會被阻塞，也就不會被系統調度出去了

那么如何才能做到。聰明的程序員很快找到了解決方案：
* 將IO阻塞的API hook掉，換成異步實現
* 模仿操作系統線程的調度方法，實現任務的切出切進

這里點下，為什么需要 “實現任務的切出切進”。由于把IO阻塞的API hook掉，換成異步實現。如果讓該任務繼續執行的話，就會改變該任務的流程。因此必須切出去。等再次切進來時，檢查IO事件是否已經到了。到了則如同 IO阻塞完畢，繼續執行任務流程。否則再次切出。

今生

于是很多產品出來了。

首先是操作系統，推出了用戶態 上下文切換API

操作系統API

window	纖程（Fiber系列API）
linux	ucontext系列API
其他	大廠直接自己匯編搞定，高級定制（比如go …）

然后 很多開源庫。這里介紹幾個有名的

開源庫介紹

boost	boost::context、boost::coroutine。僅跨平臺提供協程基礎功能。
libco	騰訊的協程庫。明顯的閹割版放出。沒有提供上層封裝使用層代碼
libgo	魅族的協程庫。和goroutine使用功能上無限接近。
libtask	goroutine前身。goroutine一出，大家驚呆了，原來封裝的好，也可以這么好用。

順便吐槽下，翻下libco、libgo、libtask，會發現代碼中只有task。而到了市面上則變成了 協程(coroutine)。玩起概念來…

goroutine、libgo、libco 比較

開源庫HOOK情況協程大小功能完成度（goroutine用法為參照）代碼可讀性

goroutine	全部hook	8K開始，動態增加，分段棧實現	100%	go代碼太龐大，還沒找到…
libco	socket系列API	可制定大小，共享棧實現	最基本的協程功能	代碼量小，比較難看，沒看
libgo	socket系列API	可制定大小，沒有特殊實現	接近100%	代碼量小，可讀性很高，基本看懂

（ps.據libgo的作者說，libgo協程棧用了 “os的虛擬內存機制，是動態增長的”。待考究優略 ）

C++框架新的可能

C++ libgo庫設計的非常棒，還原 goroutine 程度 接近100%（當然這里指的是用法。穩定性、可靠性還需很多人、產品的檢驗）。因此讓C++引擎具備實用的cocoutine系統已經是完全可行。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Go游戏服务器开发的一些思考（十）：goroutine和coroutine的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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