协程在了解协程前，我们需要先理清几个概念：同步，异步，阻塞，非阻塞
同步vs异步和异步描述了用户线程与内核的交互方式
同步是指用户线程启动I/o请求后，必须等待或轮询才能执行内核I/o操作。 这意味着在用户线程启动I/o请求后将继续运行。 介绍如何在内核I/o操作完成后通知用户线程，或调用在用户线程中注册的回调函数阻止内核I/o操作。 其中，同步区分块和非块，异步必须是非块
块—必须在I/o操作完全完成后才能返回到用户空间中的非块。 调用I/o操作后立即向用户返回状态值。 不需要等待I/o操作完全完成。在理清了同步，异步，阻塞，非阻塞的概念后，我们接下来对比看下IO同步和IO异步的处理流程
IO同步vs IO异步IO同步： IO发现和IO读写是一个过程，在IO操作过程中，主过程被阻止，不能处理其他业务。 同步处理CPU资源利用率低的//伪代码int mainloop () while) int nready=epoll _ waaa dy//io发现for(I=0)； i nready； I ) (/io读写recv(sockfd，rbuffer，length，0 )； 帕Parser(rbuffer，length )； send(sockfd，sbuffer，length，0 )； }}IO异步： IO检测和IO读写不在一个进程中。 发现IO准备就绪时，创建线程进行IO读写。 检测线程不会被阻止。 对CPU的资源利用率高//异步处理伪代码voidthread_CB(intsockfd ) /此函数在线程池创建的线程中运行。 handle是指在一个线程的上下文中不运行recv(sockfd、rbuffer、length、0 )的parse(rbuffer、length )； send(sockfd，sbuffer，length，0 )； }int mainloop () while )1) { int nready=epoll_wait )…)； 检测//io for (I=0； i nready； I ) push_Thread(sockfd，thread_cb )； }}总结：同步处理流程的优点：套接字管理方便，程序逻辑清晰，符合人类思维的缺点。 IO检测与IO读写相同过程、响应时间长、程序性能低的异步处理过程的优点：子模块逻辑清晰、IO检测与IO读写分离、响应时间短、程序性能高的缺点：多线程为了解决这种情况，必须使用各软盘
Linux系统的跳转方法setjmp/longjmp :长跳转，可以跨函数堆栈跳转，但只能在进程内部跳转。 不能跨越进程(c接口实现) ucontext (可以在进程中的上下文之间跳转)由Linux系统提供的接口)通过用汇编指令操作CPU寄存器来实现进程中的上下文
APP切换原理APP切换原理：暂时保存CPU中当前执行APP的上下文寄存器的值，将下一次执行APP之前的上下文寄存器加载到CPU的对应寄存器中，从而完成APP切换下图：
协和式将切换的操作封装在两个原语操作yield中。 调用后，此函数不会立即返回。 相反，切换到最近运行resume的上下文resume。 调用后，此函数也不会立即返回。 相反，切换到要执行联合实例的yield的位置的resume和yield是两个可逆过程的原子操作_switch操作。 yield和resume两个基元操作的内部实现都在_switch上实现跳转，_switch函数是与程序集中实现的new_ctx相对应的寄存器指针rdicut_ctx
协和式定义协和式的结构包括：协和式运行体、协和式调度器
IO同步和IO异步都有各自的优缺点，那么是否有解决方来使得代码既有同步的简单编程方式，又能实现异步的高性能？答案是有的，我们可以在同步的代码实现基础加上跳转操作，即当调用完阻塞式的IO操作后，我们可以使用跳转操作将CPU切换到其他IO就绪的子流程上执行，以提高CPU的利用率，使得同步做得跟异步差不多性能
当前执行体上下文： cpu_ctx，用于仲裁的、主要存储CPU寄存器值仲裁子进程的回调函数： func (，回调函数
数参数：arg栈空间：协程内部函数调用时压栈用的栈空间大小：协程创建的时间点当前运行状态：协程ID调度器的全局对象就绪状态节点：ready，就绪集合中的元素等待状态节点：wait，等待集合中的元素休眠状态节点：sleep，休眠集合中的元素调度器的定义：（用来管理协程或者协程统一的属性定义在调度器中）
CPU的寄存器上下文：协程创建的时间点当前运行的协程：方便yield操作 yield(sched->cur, sched->cur->next)epoll句柄 epfd： epoll是协程调度器的核心驱动epoll监听的事件集：epoll_events就绪集合：由于协程优先级一致，所以使用队列进行存储休眠集合：由于休眠集合需要按照睡眠时长进行排序，所以采用红黑树来存储，key为睡眠时长，value为对应的协程节点等待集合：等待集合存储的是等待IO就绪，等待IO也是有时长的，所以也是采用红黑树来存储，key为等待时长，value为对应的协程节点协程内部数据集合的关系
协程的工作流程 创建协程： coroutine_create() 创建协程创建完后，加入就绪队列中 IO异步操作： 将 sockfd 添加到 epoll 管理中进行上下文环境切换， 由协程上下文 yield 到调度器的上下文调度器获取下一个协程上下文， resume 到新的协程IO异步操作的上下文切换时序图如下 回调协程子过程： CPU有个非常重要的寄存器叫EIP，用来存储CPU下一条指令的地址将回调函数的地址存储在EIP中，将相应的参数存储到相应的参数寄存器中,实现子过程调用的逻辑代码如下: void _exec(nty_coroutine *co) { co->func(co->arg); //子过程的回调函数}void coroutine_init(nty_coroutine *co) { //ctx 就是协程的上下文 co->ctx.edi = (void*)co; //设置参数 co->ctx.eip = (void*)_exec; //设置回调函数入口 //当实现上下文切换的时候，就会执行入口函数_exec , _exec 调用子过程 func} 协程的接口封装协程的接口封装可分为两类：
类1；所有需要判断IO是否就绪的IO操作，将同步操作封装成异步操作
具体接口： connect();accept();send()/write()/sendto();recv()/read()/recvfrom(); 封装样式如下： nty_func(){ epoll_ctl(add, fd); //fd先加入epoll //然后yield让出cpu,跳到调度器中,由调度器找询下一个执行的协程，然后调用resume跳到对应协程中 yield(); func();} 封装方法： 可以给func加前缀可以使用hook方法，截获并自定义系统接口类2：协程执行流程的接口
具体接口： 创建协程： coroutine_create(…);调度器调度：scheduler_loop(…); 协程的调度 协程的调度器实现方案有两种：一种是生产者消费者模式：，另一种是多状态模式生产者消费者模式： 多状态模式： 协程的多核模式实现 多核的模式 线程的粘合进程的粘合：将指定的进程绑定到指定的cpu核上执行，实现CPU的亲缘性 实现多核的方式 借助多线程 所有线程共用一个调度器 会出现线程间互跳需对调度器需要加锁 每个线程对应一个调度器 （性能较优） 不需要加锁，但成本较大 适用场景：前后请求间存在共享资源或者依赖，则使用多线程模式。如即时聊天系统 借助进程 实现代码简单每个进程对应一个调度器适用场景：前后请求间无共享资源或者依赖，则使用多进程模式。 如nginx、http请求场景 用汇编实现：实现起来较复杂，此处不展开 协程的分类 有栈协程：每一个协程，有独立的栈 优点：实现容易，性能高缺点：栈利用率不高 无栈协程：共享栈 优点：栈利用率高缺点，实现复杂 协程库 libgo/libco: c++实现的ntyco：c实现 epoll实现异步的两种方案对比方案1：多线程（线程池）+ epoll
线程1：不停的提交请求，提交完请求的连接，加入到epoll中线程2：由 epoll_wait 被动等待结果返回方案二：协程 + epoll
提交请求，让出CPU，切换到另一个线程的epoll中由epoll来检测IO是否有数据可读，若有则recv数据，然后切换回当前操作对比：方案2会比方案1慢一些，慢主要来源于调度器，但方案2编程简单好维护
线程 vs 协程性能对比 IO密集型场景：协程能代替线程计算密集型场景：协程和线程无差别