協(xié)程說復雜不復雜說難也不難，一句話可以概括：能提高并發(fā)，但不能加速任務，同步代碼實現(xiàn)異步IO，異步非阻塞的代碼塊。
協(xié)程是一種特殊函數(shù)，是一種可以掛起的函數(shù)，然后可以從掛起的地方重新恢復執(zhí)行，一個線程內的多個協(xié)程是串行的，跟CPU處理進程一樣，同一時刻只能一個協(xié)程在線程上運行，除非出讓了控制權給別的協(xié)程運行。協(xié)程無法利用多核CPU因此協(xié)程只能解決并發(fā)問題，不能解決任務處理速度問題。協(xié)程就是把一個大任務再分成更小的片段，封裝程一個函數(shù)，當其中一個協(xié)程需要IO阻塞的時候，主動掛起當前協(xié)程，把控制權交給其他協(xié)程運行。
我們知道進程和線程是由操作系統(tǒng)調度的，什么時候執(zhí)行取決于操作系統(tǒng)什么時候把CPU時間交給某個進程或者線程，而協(xié)程是什么時候交出控制權是由用戶決定的。進程和線程屬于內核態(tài)，協(xié)程屬于用戶態(tài)線程。
協(xié)程是一種用戶態(tài)的輕量級線程，協(xié)程的調度完全由用戶控制。協(xié)程擁有自己的寄存器上下文和棧。協(xié)程調度切換時，將寄存器上下文和棧保存到其他地方，在切回來的時候，恢復先前保存的寄存器上下文和棧，直接操作棧則基本沒有內核切換的開銷，可以不加鎖的訪問全局變量，所以上下文的切換非?？臁?/p>
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協(xié)程特點
用戶態(tài)線程、遇到IO主動讓出控制權
多個協(xié)程代碼依然是串行的，無需加鎖
開銷低，只占用內存，不存在進程、線程切換開銷
并發(fā)量大，單個進程可開啟50w個協(xié)程
隨時隨地，只要想并發(fā)，就調用go創(chuàng)建協(xié)程
我們知道線程是輕量級的進程，那么協(xié)程就是輕量級的線程。協(xié)程運行在線程之上，一個線程可以有多個協(xié)程。
我們知道在進程遇到阻塞的時候開多一個線程在進程內部切換，避免每次都切換進程，這樣可以更大力度的使用CPU分給這個進程的可使用時間。而協(xié)程跟線程和進程的關系很類似，只不過協(xié)程是跟線程直接建立關系。
上圖是多個線程之間切換的示意圖，那么我們來考慮一下，如果線程只是等待IO操作（網(wǎng)絡或者文件），那么為什么像線程重復使用進程一樣來重復的使用這個線程呢？我們把IO去掉，看看這個圖是什么樣子的。
去掉IO部分操作，可以看出來基本上這個并發(fā)請求應用程序代碼可以在 單個線程中 運行，協(xié)程最大力度的利用了線程等待IO的時間，讓程序在等待IO的時候可以執(zhí)行別的業(yè)務代碼。
看著像不像一個線程的執(zhí)行流程，這就是協(xié)程的魅力所在，當一個協(xié)程被yield之后會被掛起，把控制權轉移給線程內部的其他協(xié)程，因為是在線程上進行的切換，所以開銷遠遠比進程和線程低很多。
當程序調用協(xié)程之后，當前協(xié)程會主動讓出控制權交給同一個線程內的其他協(xié)程處理，如圖所示，開發(fā)者代碼中需要使用IO的時候主動讓出協(xié)程的控制權給別的協(xié)程使用。
去掉IO部分再看協(xié)程的處理，直接執(zhí)行的都是業(yè)務邏輯，避免遇到IO導致線程轉換到等待狀態(tài)，更充分的利用CPU分給這個線程的執(zhí)行時間。
注意：協(xié)程并不能讓任務加速進行，只能執(zhí)行更多任務。
協(xié)程由于是建立在線程之上的，因此沒有辦法使用CPU多核心的優(yōu)勢，協(xié)程適合適用于IO密集運算的場景。
協(xié)程有什么作用？
協(xié)程是為了提高CPU使用率，避免在線程阻塞的時候大量的線程上下文切換。
echo "1-start\n";
sleep(1);
echo "1-end\n";
echo "2-start\n";
sleep(1);
echo "2-end\n";
echo "3-start\n";
sleep(1);
echo "3-end\n";
echo "4-start\n";
sleep(1);
echo "4-end\n";
以上代碼的CPU使用率僅有 1%
Swoole\Runtime::enableCoroutine(true);
go(function () {
echo "go1-start\n";
sleep(1);
echo "go1-end\n";
});
go(function () {
echo "go2-start\n";
sleep(1);
echo "go2-end\n";
});
go(function () {
echo "go3-start\n";
sleep(1);
echo "go3-end\n";
});
go(function () {
echo "go4-start\n";
sleep(1);
echo "go4-end\n";
});
使用協(xié)程，成功把CPU使用率提高到了4%，這樣CPU就不需要為了IO阻塞而空跑，或者進行上下文切換。之前不是說過協(xié)程不能加速嗎？這里使用協(xié)程之后怎么1秒多就執(zhí)行完了，跟前面的代碼不一樣？這里得到的時間取決于最后一個協(xié)程執(zhí)行結束的時間。
協(xié)程的執(zhí)行順序
Swoole\Runtime::enableCoroutine(true);
go(function(){
sleep(2);
echo "go1\n";
});
go(function(){
sleep(1);
echo "go2\n";
});
echo "main\n";
先輸出：main->go2->go1
協(xié)程之間通訊
多個協(xié)程之間通訊，采用Channel實現(xiàn)，多個協(xié)程協(xié)助完成共同的任務。
Swoole\Runtime::enableCoroutine(true);
$chan = new Swoole\Coroutine\Channel();
go(function () use ($chan){
sleep(1);
$chan->push(['name'=>'sunny']);
});
go(function() use ($chan){
$data = $chan->pop();
print_r($data);
});
echo "結束\n";
實戰(zhàn)：實現(xiàn)waitGroup功能
利用Swoole提供的Channel實現(xiàn)一個 waitGroup ，主要功能是用來等待所有協(xié)程執(zhí)行完成的。
<?php
class WaitGroup{
private $count;
private $chan;
public function __construct()
{
$this->chan = new Swoole\Coroutine\Channel();
}
public function add(){
$this->count++;
}
public function done(){
$this->chan->push(true);
}
public function wait(){
for($i=0;$i<$this->count;$i++){
$this->chan->pop();
}
}
}
<?php
include 'waitgroup.php';
Swoole\Runtime::enableCoroutine(true);
echo "start".PHP_EOL;
$t = microtime(true);
go(function() use ($t){
$wg = new WaitGroup();
$wg->add();
go(function() use ($t,&$wg){
echo file_get_contents("https://www.sunnyos.com/swoole.php");
echo "協(xié)程1:".(microtime(true)-$t).PHP_EOL;
$wg->done();
});
$wg->add();
go(function() use ($t,&$wg){
echo file_get_contents("https://www.sunnyos.com/swoole.php");
echo "協(xié)程2:".(microtime(true)-$t).PHP_EOL;
$wg->done();
});
$wg->add();
go(function() use ($t,&$wg){
echo file_get_contents("https://www.sunnyos.com/swoole.php");
echo "協(xié)程3:".(microtime(true)-$t).PHP_EOL;
$wg->done();
});
$wg->wait();
echo '全部結束:'.(microtime(true)-$t).PHP_EOL;
});
echo "end".PHP_EOL;
echo microtime(true)-$t.PHP_EOL;
代碼中：https://www.sunnyos.com/swoole.php swoole.php 的代碼
<?php
sleep(1);
echo "My name is Sunny\n";
休眠疫苗模擬網(wǎng)絡請求耗時
這里看看使用協(xié)程3個協(xié)程都進行了網(wǎng)絡請求，每個請求耗時1秒，但是在這里執(zhí)行都時候三個請求執(zhí)行完了僅耗時1.2秒，但是cpu都使用率卻使用到了6%，這說明了協(xié)程充分的使用了cpu。
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