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軟件開發中，除了進程和線程，還有協程的概念。但是在搞清楚協程這個概念之前，需要明白什么是進程和線程。

(資料圖片)

進程一般是應用程序的啟動實例，進程擁有代碼和打開的文件資源、數據資源、獨立的內存空間，例如，獨立部署的jar包、運行的redis、mongodb程序等，都可以成為進程。

而線程從屬于進程，是應用程序的實際執行者，一個進程至少包含一個主線程，或者有更多的子線程，線程擁有自己的棧空間。

看起來，在同一時刻多個線程是同時執行的，也就是并發執行的，但由于若干個線程對應同一個CPU，所以同一個時刻其實只有一個線程是處于執行狀態的。在一個時間片內執行哪個線程是不確定的，只能控制線程的優先級，但真正的線程調度是由CPU決定的。

般情況下，各個線程都是比較獨立的，各自也有明確的生命周期，如初始化、可運行、運行中、阻塞、銷毀等不同的狀態。

如果線程之間需要協作或者通信，那么可以通過volatile關鍵字、wait/notify方法、JUC工具類，或者是消息隊列MQ實現。無論如何，線程都會涉及到線程鎖、狀態切換及上下文切換。

協程是一種比線程更加輕量級的存在，是「線程中的線程」。協程也擁有獨立的堆棧，獨立的局部變量，獨立的指令指針，同時又與其它協程共享全局變量和其它內容。

協程不被操作系統管理，而是完全由線程內部控制，由程序顯式的進行，需要多個程序彼此協作才能完成功能，這就是協程名字的由來。

協程不是進程也不是線程，它是通過特殊的函數來實現的——這個特殊的函數可以在某個地方「掛起」，之后可以重新在其他的地方繼續運行。

一個線程之內可有多個這樣特殊的函數，也就是有多個協程同時運行，但多個協程的運行只能是「串行」的——一個協程運行時，其他協程必須要掛起。同時還要明確：協程也是有切換的，但它的切換不是像進程或線程那樣由操作系統完成，而是由用戶完成的，所以切換效率比進程或線程高。或者可以打一個這樣的比方：協程類似于正在同步中的多線程，而在等待同一個線程鎖的幾個線程也類似于協程。

協程是LUA中引入的概念，由于OpenResty是對LUA的封裝，因此也自然就具備了協程特性。

具體來說，resume和yeild是Lua協程的核心。首次調用時，resume的參數會直接傳遞給協程函數。非首次調用時，resume的另一個參數會成為yield的返回值，而yield的參數，也會成為resume額外的返回值。

coroutine.create(function)會傳一個函數作為參數來創建協程，返回coroutine，當遇到resume時就喚醒函數調用。

而coroutine.yield()使正在執行的函數掛起，傳遞給yeild的參數會作為resume的額外返回值。

先來驗證coroutine.create和coroutine.resume。

修改Nginx配置文件，將原來的include lua.conf改為xiecheng.conf。

vi /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

修改xiecheng.conf內容：

vi /usr/local/openresty/nginx/conf/xiecheng.conf

修改完成后重啟openresty：

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -s reload

訪問瀏覽器：

http://IP地址/xiecheng

可以看到三次結果都不同：這其實就是resume返回值的三種情況

其他的協程方法包括：

1、coroutine.isyieldable()，表示如果正在運行的協程可以掛起，則返回true（只有主協程（線程）和C函數是無法讓出的）；

2、coroutine.running()，用來判斷當前執行的協程是不是主線程，如果是就返回true；

3、coroutine.status(function)，返回表示協程狀態的字符串：

running：正在執行中的協程；

suspended：還未結束卻被掛起（調用了yeild或還沒開始運行）的協程；

normal：協程A resume協程B時，協程A所處的狀態就是normal；

dead：發生錯誤或正常終止的協程，如果這時候對它調用resume，將返回false和錯誤消息，就像剛才展示的那樣。

修改配置文件驗證語法：

vi /usr/local/openresty/nginx/conf/xiecheng.conf

修改完成后重啟openresty：

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -s reload

訪問瀏覽器：

http://IP地址/xiecheng3

協程時序圖：

通過以上語法，可以得到幾個關于OpenResty協程的知識：

1、所有的協程都是通過resume和yield協作的，這是協程的核心所在，可以說沒有resume和yield的協作，就沒有協程；

2、resume和yield都是由開發者控制的，除此之外，是不會有任何其他第三方系統干預的，但線程就不一樣；

3、函數從哪里掛起，恢復時就從哪里開始執行，關于這一點，可以嘗試在r1中的coroutine.yield("b")前后各加上一行ngx.print()語句來驗證。

這只是Lua協程的很小一部分，Lua中沒有線程和異步編程的概念，但對于并發執行卻提供了協程的方式，這確實有點奇怪。ngx_lua模塊對協程做了封裝，可以直接通過ngx.thread API來調用。其原理就是協程A在運行中發現自己忙，則把CPU使用權讓出來給協程B使用，最后協程A能從中斷位置繼續執行，本地還是CPU獨占的單線程。

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