什么是协程

协程是比线程更小的一种执行单元，你可以认为是轻量级的线程，之所以说轻，其中一方面的原因是协程所持有的栈比线程要小很多，java当中会为每个线程分配1M左右的栈空间，而协程可能只有几十或者几百K，栈主要用来保存函数参数、局部变量和返回地址等信息。

我们知道，而线程的调度是在操作系统中进行的，而协程调度则是在用户空间进行的，是开发人员通过调用系统底层的执行上下文相关api来完成的，有些语言，比如nodejs、go在语言层面支持了协程，而有些语言，比如C，需要使用第三方库才可以拥有协程的能力。

由于线程是操作系统的最小执行单元，因此也可以得出，协成是基于线程实现的，协程的创建、切换、销毁都是在某个线程中来进行的。

使用协程是因为线程的切换成本比较高，而协程在这方面很有优势。

为什么协程的切换很廉价

关于这个问题，我找了很多资料，得到的答案都没有太高的说服力，我了解了一下线程切换的过程：

• 线程在进行切换的时候，需要将CPU中的寄存器的信息存储起来，然后读入另外一个线程的数据，这个会花费一些时间
• CPU的高速缓存中的数据，也可能失效，需要重新加载
• 线程的切换会涉及到用户模式到内核模式的切换，据说每次模式切换都需要执行上千条指令，很耗时。

协程的切换之所以快，可能的原因是：

• 在切换的时候，寄存器需要保存和加载的数据量比较小。
• 高速缓存可以有效利用
• 没有用户模式到内核模式的切换操作。
• 更有效率的调度，因为协程是非抢占式的，前一个协程执行完毕或者堵塞，才会让出CPU，而线程则一般使用了时间片的算法，会进行很多没有必要的切换（为了尽量让用户感知不到某个线程卡）。

有哪些协程的实现

目前协程有很多版本的实现，比如云风（原网易的研发总监，开发过《大话西游》、《梦幻西游》等知名游戏）的基于ucontext实现的coroutine，还有人用C语言语法switch-case来实现的。