协程的好处是什么？

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并发是现实世界的本质特征，而聪明的计算机科学家用来模拟并发的技术手段便是多任务机制。大致上有这么两种多任务技术，一种是抢占式多任务(preemptive multitasking)，它让操作系统来决定何时执行哪个任务。另外一种就是协作式多任务(cooperative multitasking)，它把决定权交给任务，让它们在自己认为合适的时候自愿放弃执行。

这两种多任务方式各有优缺点，前者固有的同步问题使得程序经常有不可预知的行为，而后者则要求任务具备相当的自律精神。 协程(coroutine)技术是一种程序控制机制，早在上世纪60年代就已提出，用它可以很方便地实现协作式多任务。在主流的程序语言(如C++、Java、Pascal等)里我们很少能看到协程的身影，但是现在不少动态脚本语言(Python、Perl)却都提供了协程或与之相似的机制，其中最突出的便是Lua。

协程，又称微线程和纤程等，据说源于 Simula 和 Modula-2 语言（我没有深究，有错请指正），现代编程语言基本上都有支持，比如 Lua、ruby 和最新的 Google Go，当然也还有最近很让我惊艳的 falcon。协程是用户空间线程，操作系统对其存在一无所知，所以需要用户自己去做调度，用来执行协作式多任务非常合适。其实用协程来做的东西，用线程或进程通常也是一样可以做的，但往往多了许多加锁和通信的操作。

没有啥复杂的东西，考虑清楚需求，就可以很自然的衍生出这些解决方案。

一开始大家想要同一时间执行那么三五个程序，大家能一块跑一跑。特别是UI什么的，别一上计算量比较大的玩意就跟死机一样。于是就有了并发，从程序员的角度可以看成是多个独立的逻辑流。内部可以是多cpu并行，也可以是单cpu时间分片，能快速的切换逻辑流，看起来像是大家一块跑的就行。

但是一块跑就有问题了。我计算到一半，刚把多次方程解到最后一步，你突然插进来，我的中间状态咋办，我用来储存的内存被你覆盖了咋办？所以跑在一个cpu里面的并发都需要处理上下文切换的问题。进程就是这样抽象出来个一个概念，搭配虚拟内存、进程表之类的东西，用来管理独立的程序运行、切换。

后来一电脑上有了好几个cpu，好咧，大家都别闲着，一人跑一进程。就是所谓的并行。

因为程序的使用涉及大量的计算机资源配置，把这活随意的交给用户程序，非常容易让整个系统分分钟被搞跪。所以核心的操作需要陷入内核(kernel)，切换到操作系统，让老大帮你来做。

有的时候碰着I/O访问，阻塞了后面所有的计算。空着也是空着，老大就直接把CPU切换到其他进程，让人家先用着。当然除了I\O阻塞，还有时钟阻塞等等。一开始大家都这样弄，后来发现不成，太慢了。为啥呀，一切换进程得反复进入内核，置换掉一大堆状态。进程数一高，大部分系统资源就被进程切换给吃掉了。后来搞出线程的概念，大致意思就是，这个地方阻塞了，但我还有其他地方的逻辑流可以计算，这些逻辑流是共享一个地址空间的，不用特别麻烦的切换页表、刷新TLB，只要把寄存器刷新一遍就行，能比切换进程开销少点。

行，故事讲到这里，我们来看看并发的好处：

• 该干嘛干嘛，多逻辑流先天符合人类描述问题的习惯；
• 对于I/O密集的应用，被I/O阻塞的时候能切换到计算中去，可以显著的提升程序的响应速度。
  
  

我们看到阻塞、切换到其他进程（线程）的操作，都会交由操作系统来完成。所以不管是进程还是线程，每次阻塞、切换都需要陷入系统调用(system call)，先让CPU跑操作系统的调度程序，然后再由调度程序决定该跑哪一个进程(线程)。

如果我们不要这些功能了，我自己在进程里面写一个逻辑流调度的东西，碰着i\o我就用非阻塞式的。那么我们即可以利用到并发优势，又可以避免反复系统调用，还有进程切换造成的开销，分分钟给你上几千个逻辑流不费力。这就是协程。

本质上协程就是用户空间下的线程。