【深入Lua】理解Lua中最强大的特性-coroutine(协程)

来源:互联网 发布:seo网络营销推广工资 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 14:18

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coroutine基础

Lua所支持的协程全称被称作协同式多线程(collaborative multithreading)。Lua为每个coroutine提供一个独立的运行线路。然而和多线程不同的地方就是,coroutine只有在显式调用yield函数后才被挂起,同一时间内只有一个协程正在运行。

Lua将它的协程函数都放进了coroutine这个表里,其中主要的函数如下

表格

摘取一段云风的代码来详尽解释协程的工作机制,在这段代码中,展示了main thread和协程co之间的交互:

function foo(a)    print("foo", a)    return coroutine.yield(2 * a)endco = coroutine.create(function ( a, b )    print("co-body", a, b)    local r = foo(a + 1)    print("co-body", r)    local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b)    print("co-body", r, s)    return b, "end"end)print("main", coroutine.resume(co, 1, 10))print("main", coroutine.resume(co, "r"))print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))

下面是运行结果

co-body 1 10foo 2main true 4co-body rmain true 11, -9co-body x ymain false 10 endmain false cannot resume dead coroutine

coroutine和subroutine(子例程)的比较

子例程的起始处是唯一的入口点,一旦return就完成了子程序的执行,子程序的一个实例只会运行一次。

但是协程不一样,协程可以使用yield来切换到其他协程,然后再通过resume方法重入(reenter)到上次调用yield的地方,并且把resume的参数当成返回值传给了要重入(reenter)的协程。但是coroutine的状态都没有被改变,就像一个可以多次返回的subroutine

协程的精妙之处就在于协作这一概念,下面我们用生产者和消费者问题来演示一下协程的基本应用。注意:下面的伪码是用Lua的思想写的

var q = queue()

生产者的伪码

loop    while q is not full        create product        add the items to q    resume to consumer

消费者的伪码

loop    while q is not empty        consume product        remove the items from q    yield

coroutine的和callback的比较

coroutine经常被用来和callback进行比较,因为通常来说,coroutine和callback可以实现相同的功能,即异步通信,比如说下面的这个例子:

bob.walkto(jane)bob.say("hello")jane.say("hello")

看起来好像是对的,但实际上由于这几个动作walkto,say都是需要一定时间才能做完的,所以这段程序如果这样写的话,就会导致bob一边走一边对jane说hello,然后在同时jane也对bob说hello,导致整个流程十分混乱。

如果使用回调来实现的话,代码示例如下:

bob.walto(function (  )    bob.say(function (  )        jane.say("hello")    end,"hello")end, jane)

即walto函数回调say函数,say函数再回调下一个say函数,这样回调看起来十分混乱,让人无法一下看出这段代码的意义.

如果用coroutine的话,可以使用如下写法:

co = coroutine.create(function (  )    local current = coroutine.running    bob.walto(function (  )        coroutine.resume(current)    end, jane)    coroutine.yield()    bob.say(function (  )        coroutine.resume(current)    end, "hello")    coroutine.yield()    jane.say("hello"end)coroutine.resume(co)

在上述代码中,一旦一个异步函数被调用,协程就会使用coroutine.yield()方法将该协程暂时悬挂起来,在相应的回调函数中加上coroutine.resume(current),使其返回目前正在执行的协程中。

但是,上述代码中有许多重复的地方,所以可以通过将封装的方式将重复代码封装起来

function runAsyncFunc( func, ... )    local current = coroutine.running    func(function (  )        coroutine.resume(current)    end, ...)    coroutine.yield()endcoroutine.create(function (  )    runAsyncFunc(bob.walkto, jane)    runAsyncFunc(bob.say, "hello")    jane.say("hello")end)coroutine.resume(co)

这样就不需要改变从前的所有回调函数,即可通过携程的方式解决异步调用的问题,使得代码的结构非常清晰。


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