对协程的一点理解

什么是协程

A coroutine is a function that can suspend its execution (yield) until the given YieldInstruction finishes.

也就是说，协程是一个函数，可以被挂起和被恢复。

协程不是被操作系统内核所管理，而完全是由程序所控制（也就是在用户态执行）。这样带来的好处就是性能得到了很大的提升，不会像线程那样需要上下文切换来消耗资源，因此协程的开销远远小于线程的开销。

子程序

子程序，就是函数，在所有语言中都是层级调用，比如A调用B，B在执行过程中又调用了C，C执行完毕返回，B执行完毕返回，最后是A执行完毕。

协程看上去也是子程序，但执行过程中，在子程序内部可中断，然后转而执行别的子程序，在适当的时候再返回来接着执行。

注意，在一个子程序中中断，去执行其他子程序，不是函数调用，有点类似CPU的中断。比如子程序A、B：

def A():
    print '1'
    print '2'
    print '3'

def B():
    print 'x'
    print 'y'
    print 'z'

假设由协程执行，在执行A的过程中，可以随时中断，去执行B，B也可能在执行过程中中断再去执行A，结果可能是：

1
2
x
y
3
z

但是在A中是没有调用B的，所以协程的调用比函数调用理解起来要难一些。

看起来A、B的执行有点像多线程，但协程的特点在于是一个线程执行，那

和多线程比，协程有何优势？

1. 切换开销小，执行效率高

因为子程序切换不是线程切换，而是由程序自身控制

2. 不需要多线程的锁机制

因为只有一个线程，也不存在同时写变量冲突，在协程中控制共享资源不加锁，只需要判断状态就好了

子程序与协程的差异：

协程可以通过yield（取其“让步”之义而非“出产”）来调用其它协程，接下来的每次协程被调用时，从协程上次yield返回的位置接着执行，通过yield方式转移执行权的协程之间不是调用者与被调用者的关系，而是彼此对称、平等的

1. 子程序可以调用其他子程序，调用者等待被调用者结束后继续执行，故而子程序的生命期遵循后进先出，即最后一个被调用的子例程最先结束返回。协程的生命期完全由对它们的使用需要来决定。（也就是想怎么跳就怎么跳，不需要遵循函数调用那套规则）

2. 子程序的起始处是惟一的入口点，而协程可以有多个入口点，协程的起始处是第一个入口点，每个yield返回出口点都是再次被调用执行时的入口点。

3. 子例程只在结束时一次性的返回全部结果值。协程可以在yield时不调用其他协程，而是每次返回一部分的结果值，这种协程常称为生成器或迭代器。

子例程是协程的特里，因为任何子例程都可以看作是不调用yield的协程

示例

这里是一个简单的例子证明协程的实用性。

传统的生产者-消费者模型是一个线程写消息，一个线程取消息，通过锁机制控制队列和等待，但一不小心就可能死锁。

如果改用协程，生产者生产消息后，直接通过yield跳转到消费者开始执行，待消费者执行完毕后，切换回生产者继续生产，效率极高：

var q := 新建队列

coroutine 生产者
    loop
        while q 不满载
            建立某些新产品
            向 q 增加这些产品 
        yield 给消费者

coroutine 消费者
    loop
        while q 不空载
            从 q 移除某些产品
            使用这些产品
        yield 给生产者