协程-在单个线程内部执行
协程(Coroutine):需要用户手动管理的,在用户态进行调度的轻量级并发模式
协程的特点
- 轻量级:协程在同一个线程内执行,不需要操作系统线程切换,比线程更轻量级的并发处理方式。
- 暂停与恢复:协程可以在执行过程中暂停,将控制权交还给调用方,并在将来某个时刻继续执行。
- 非抢占式调度:协程的调度由程序显式控制,而不是由操作系统的调度器决定。
- 简化异步编程:使用协程可以避免回调地狱(callback hell),代码更易读和维护。
以下是协程的执行机制:
挂起:当协程遇到一个挂起点(例如I/O操作)时,它会暂停执行,并将控制权返回给调度器。
恢复:当挂起的操作完成时,调度器会恢复协程的执行,从挂起点继续执行。
协程与线程的对比
特性 | 线程 | 协程 |
---|---|---|
调度 | 操作系统内核 | 用户程序 |
切换开销 | 高(涉及内核态与用户态切换) | 低(在用户态进行) |
并发性 | 真正并发 | 伪并发(需要手动让出控制) |
数据共享与同步 | 需要同步机制(如锁) | 不需要同步机制 |
使用场景 | 计算密集型任务 | I/O密集型任务 |
JavaScript 是单线程的,但它的内部调度机制确实可以通过事件循环和异步操作实现类似协程的效果
java中的虚拟线程实现了协程的概念
虚拟线程(Virtual Threads)并不等同于传统意义上的协程,但它们可以被视为一种协程的实现方式。
与传统的协程不同,虚拟线程不需要显式的挂起和恢复操作,而是由Java虚拟机的线程调度器负责管理。虚拟线程的调度由Java虚拟机内部完成,使得开发者无需关心线程调度的细节,从而简化了并发编程的复杂度。