Lua、LuaJIT Coroutine和Ruby Fiber的切换效率对比

最近重读了《Programming Lua》，对协程做了重点复习。众所周知，Ruby1.9引入了Fiber，同样是coroutine，不过Ruby Fiber支持全对称协程（通过fiber库)，而Lua只支持所谓半对称协程。

    这里将对Lua、LuaJIT和Ruby Fiber的切换效率做个对比测试，测试场景很简单：两个coroutine相互切换达到5000万次，统计每秒切换的次数,各测试多次取最佳。

    lua的程序如下：
   

c1 = coroutine . create(function ()
                      while  true  do
                       coroutine . yield()
                     end
                    end)

c2 = coroutine . create(function ()
                      while  true  do
                       coroutine . yield()
                     end
                    end)

local  start = os . clock()
local  count = 50000000

for  i = 1 , count  do
 coroutine . resume(c1)
 coroutine . resume(c2)
end

print ( 4 * count / (os . clock() - start))

    考虑到在循环中事实上发生了四次切换：main->c1,c1->main,main->c2,c2->main，因此乘以4。

    Ruby Fiber的测试分两种,采用transfer的例程如下：

require   ' fiber '
require   ' benchmark '

Benchmark . bm  do   | x |
  MAX_COUNT = 50000000
  f1 = Fiber . new  do   | other , count |
      while  count < MAX_COUNT
      other , count = other . transfer(Fiber . current , count . succ)
     end
  end

  f2 = Fiber . new  do   | other , count |
     while  count < MAX_COUNT
      other , count = other . transfer(Fiber . current , count . succ)
    end
  end

  x . report{
    f1 . resume(f2 , 0 )
  }
end

     Ruby Fiber采用resume/yield的例程如下：

require   ' benchmark '
f1 = Fiber . new  do
   while  true
    Fiber . yield
  end
end
f2 = Fiber . new  do
   while  true
    Fiber . yield
  end
end

COUNT = 50000000

Benchmark . bm  do   | x |
  x . report{
     COUNT . times   do
         f1 . resume
         f2 . resume
     end
  }
end

     测试环境：
          CPU :    Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU     P8600  @ 2.40GHz
          Memory:  3GB
          System :  Linux dennis-laptop 2.6.31-14-generic #48-Ubuntu SMP
          Lua    : 5.1.4
          ruby  :  1.9.1p378
          LuaJIT:  1.1.5和2.0.0-beta2

      测试结果如下：
    

	Lua	LuaJIT 1.1.5	LuaJIT 2.0.0-beta2	ruby-transfer	ruby-resume/yield
次数	6123698	9354536	24875620	825491	969649

      结论：
      1、lua的协程切换效率都是百万级别，luaJIT 2.0的性能更是牛叉，切换效率是原生lua的4倍，达到千万级别。
      2、相形之下,Ruby Fiber的效率比较差了，十万级别。
      3、Ruby使用transfer的效率比之resume/yield略差那么一点，排除一些测试误差，两者应该是差不多的，从ruby源码上看resume/yield和transfer的调用是一样的，resume还多了几条指令。
      4、额外信息，Ruby Fiber和lua coroutine都只能跑在一个cpu上，这个测试肯定能跑满一个cpu，内存占用上，lua也比ruby小很多。