在Java中使用协程（Coroutine）

各种语言在实现Coroutine方式的支持时，多数都采用了Actor Model来实现，Actor Model简单来说就是每个任务就是一个Actor，Actor之间通过消息传递的方式来进行交互，而不采用共享的方式，Actor可以看做是一个轻量级的进程或线程，通常在一台4G内存的机器上，创建几十万个Actor是毫无问题的。

对于Java应用而言，传统方式下为了支持高并发，由于一个线程只能用于处理一个请求，即使是线程中其实有很多IO中断、锁等待也同样如此，因此通常的做法是通过启动很多的线程来支撑高并发，但当线程过多时，就造成了CPU需要消耗不少的时间在线程的切换上，从而出现瓶颈，按照上面对Coroutine的描述，Coroutine的方式理论上而言能够大幅度的提升Java应用所能支撑的并发量。

Kilim是由剑桥的两位博士开发的一个用于在Java中使用Coroutine的框架，Kilim基于Java语法，先来看看Kilim中的关键概念。

l  Task

可以认为Task就是Actor，使用方式和Java Thread基本相同，只是继承的为Task，覆盖的为execute方法，启动也是调用task的start方法。

l  Task的消息发送机制

Kilim中通过Mailbox对象来发送消息，Mailbox的基本原则为可以有多个消息发送者，但只能有一个消息接收者，发送的方式有同步发送、异步发送和阻塞线程方式的同步发送三种，同步发送是指保证一定能将消息放入发送队列中，如当前发送队列已满，则等待到可用为止，阻塞的为当前Task；异步发送则是尝试将消息放入发送队列一次，如失败，则返回false，成功则返回true，不会阻塞Task；阻塞线程方式的同步发送是指阻塞当前线程，并保证将消息发送给接收者，三种方式的使用方法如下：

mailbox.put(messageObject); // 同步发送

mailbox.putnb(messageObject); // 异步发送

mailbox.putb(messageObject); // 阻塞线程方式发送

l  Task的消息接收机制

Kilim中通过Mailbox来接收消息，接收消息的方式有同步接收、异步接收以及阻塞线程方式的同步接收三种，同步接收是指阻塞当前Task，直到接收到消息才返回；异步接收是指立刻返回Mailbox中的消息，有就返回，没有则返回null；阻塞线程方式的同步接收是指阻塞当前线程，直到接收到消息才返回，使用方法如下：

mailbox.get(); // 同步接收，传入long参数表示等待的超时时间，单位为毫秒

mailbox.getnb(); // 异步接收，立刻返回

mailbox.getb(); // 阻塞线程方式接收

 

在实际Java应用中使用Coroutine时，通常会出现以下几种典型的更复杂的使用场景，由于Actor模式本身就是异步的，因此其天然对异步场景支持的就非常好。

在Kilim中要实现Task之间的同步调用非常简单，代码如下：

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1. public class TaskA extends Task{  
2.          public void execute() throws Pausable,Exception{  
3.                    Mailbox<Object> result=new Mailbox<Object>();  
4. Task task=new TaskB(result);  
5.                    task.start();  
6.                    Object resultObject=result.get();  
7.                    System.out.println(resultObject);  
8. }  
9. }  
10. public class TaskB extends Task{  
11.          private Mailbox<Object> result;  
12. public TaskB(Mailbox<Object> result){  
13.                    this.result=result;  
14. }  
15. public void execute() throws Pausable,Exception{  
16.          result.put(“result from TaskB”);  
17. }  
18. }  

public class TaskA extends Task{         public void execute() throws Pausable,Exception{                   Mailbox<Object> result=new Mailbox<Object>();Task task=new TaskB(result);                   task.start();                   Object resultObject=result.get();                   System.out.println(resultObject);}}public class TaskB extends Task{         private Mailbox<Object> result;public TaskB(Mailbox<Object> result){                   this.result=result;}public void execute() throws Pausable,Exception{         result.put(“result from TaskB”);}}

Kilim的Mailbox.get并不会阻塞线程，因此这种方式是完全满足需求的。