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什么是orchid?

orchid是一個(gè)構(gòu)建于強(qiáng)大的boost庫基礎(chǔ)上的C++庫，類似于python下的gevent/eventlet，為用戶提供基于協(xié)程的并發(fā)模型。

什么是協(xié)程：

協(xié)程，顧名思義，協(xié)作式程序，其思想是，一系列互相依賴的協(xié)程間依次使用CPU，每次只有一個(gè)協(xié)程工作，而其他協(xié)程處于休眠狀態(tài)。協(xié)程在控制離開時(shí)暫停執(zhí)行，當(dāng)控制再次進(jìn)入時(shí)只能從離開的位置繼續(xù)執(zhí)行。 協(xié)程已經(jīng)被證明是一種非常有用的程序組件，不僅被python、lua、ruby等腳本語言廣泛采用，而且被新一代面向多核的編程語言如golang rust-lang等采用作為并發(fā)的基本單位。

協(xié)程可以被認(rèn)為是一種用戶空間線程，與傳統(tǒng)的搶占式線程相比，有2個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：

• 與線程不同，協(xié)程是自己主動(dòng)讓出CPU，并交付他期望的下一個(gè)協(xié)程運(yùn)行，而不是在任何時(shí)候都有可能被系統(tǒng)調(diào)度打斷。因此協(xié)程的使用更加清晰易懂，并且多數(shù)情況下不需要鎖機(jī)制。
• 與線程相比，協(xié)程的切換由程序控制，發(fā)生在用戶空間而非內(nèi)核空間，因此切換的代價(jià)非常的小。

green化

術(shù)語“green化”來自于python下著名的協(xié)程庫greenlet，指改造IO對(duì)象以能和協(xié)程配合。某種意義上，協(xié)程與線程的關(guān)系類似與線程與進(jìn)程的關(guān)系，多個(gè)協(xié)程會(huì)在同一個(gè)線程的上下文之中運(yùn)行。因此，當(dāng)出現(xiàn)IO操作的時(shí)候，為了能夠與協(xié)程相互配合，只阻塞當(dāng)前協(xié)程而非整個(gè)線程，需要將io對(duì)象“green化”。目前orchid提供的green化的io對(duì)象包括：

• tcp socket（還不支持udp）
• descriptor（目前僅支持非文件類型文件描述符，如管道和標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出，文件類型的支持會(huì)在以后版本添加）
• timer (定時(shí)器)
• signal (信號(hào))

chan：協(xié)程間通信

chan這個(gè)概念引用自golang的chan。每個(gè)協(xié)程是一個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行單元，為了能夠方便協(xié)程之間的通信/同步，orchid提供了chan這種機(jī)制。chan本質(zhì)上是一個(gè)阻塞消息隊(duì)列，后面我們將看到，chan不僅可以用于同一個(gè)調(diào)度器上的協(xié)程之間的通信，而且可以用于不同調(diào)度器上的協(xié)程之間的通信。

多核

建議使用的scheduler per cpu的的模型來支持多核的機(jī)器，即為每個(gè)CPU核心分配一個(gè)調(diào)度器，有多少核心就創(chuàng)建多少個(gè)調(diào)度器。不同調(diào)度器的協(xié)程之間也可以通過chan來通信。協(xié)程應(yīng)該被創(chuàng)建在哪個(gè)調(diào)度器里由用戶自己決定。

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