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协程会在低CPU系统中获得不少易于编程的好处,但是当系统总CPU上去后就需要付出等价于甚至大于多线程编程中的代价。
在计算机科学中,多任务(multitasking)是指在同一个时间段内运行多个任务,现代计算机作为一个复杂的系统,运行的任务往往不止一个,所以多任务调度对于计算机来说尤为重要。现阶段多任务调度主要分为抢占式多任务和协作式多任务,抢占式多任务由操作系统决定进程的调度方案,而协作式多任务是当前任务主动放弃执行后,下一个任务继续进行。由于协作式任务管理受恶意程序的威胁更大,现阶段几乎所有的计算机都采用抢占式多任务管理。
PHP5.5一个比较好的新功能是加入了对迭代生成器和协程的支持.对于生成器,PHP的文档和各种其他的博客文章已经有了非常详细的讲解.协程相对受到的关注就少了,因为协程虽然有很强大的功能但相对比较复杂, 也比较难被理解,解释起来也比较困难.
这篇文章将尝试通过介绍如何使用协程来实施任务调度, 来解释在PHP中的协程.
我将在前三节做一个简单的背景介绍.如果你已经有了比较好的基础,可以直接跳到“协同多任务处理”一节.
总的来说,协程为协同任务提供了一种运行时抽象。这种抽象非常适合于协同多任务调度和数据流处理。在现代操作系统和编程语言中,因为用户态线程切换代价比内核态线程小,协程成为了一种轻量级的多任务模型。我们无法预测未来,但是可以看到,协程已经成为许多擅长数据处理的语言的一级对象。随着计算机并行性能的提升,用户态任务调度已经成为一种标准的多任务模型。在这样的大趋势下,协程这个简单且有效的模型就显得更加引人注目。
协程(coroutine)顾名思义就是“协作的例程”(co-operative routines)。跟具有操作系统概念的线程不一样,协程是在用户空间利用程序语言的语法语义就能实现逻辑上类似多任务的编程技巧。实际上协程的概念比线程还要早,按照 Knuth 的说法“子例程是协程的特例”,一个子例程就是一次子函数调用,那么实际上协程就是类函数一样的程序组件,你可以在一个线程里面轻松创建数十万个协程,就像数十万次函数调用一样。只不过子例程只有一个调用入口起始点,返回之后就结束了,而协程入口既可以是起始点,又可以从上一个返回点继续执行,也就是说协程之间可以通过 yield 方式转移执行权,对称(symmetric)、平级地调用对方,而不是像例程那样上下级调用关系。当然 Knuth 的“特例”指的是协程也可以模拟例程那样实现上下级调用关系,这就叫非对称协程(asymmetric coroutines)。
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