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上周末开始看《Lua程序设计》第二版,目前体会到其中比较有趣的有两点,一是强大的table数据结构,另外就是coroutine。也许Lua中的coroutine是一种很好的设计模式,但我初步的体会还是没想到其他语言和场合能非常适合用到coroutine的场景。
协同程序与线程差不多,也就是一条执行序列,拥有自己独立的栈,局部变量和指令指针,同时又与其它协同程序共享全局变量和其它大部分东西。线程与协同程序的主要区别在于,一个具有多线程的程序可以同时运行几个线程,而协同程序却需要彼此协作地运行。就是说,一个具有多个协同程序的程序在任何时刻只能运行一个协同程序,并且正在运行的协同程序只会在其显示地挂起时,它的执行才会暂停。
如:
co = coroutine.create(function () for i=1,10 do print("co", i) coroutine.yield() end end)
从主线程调用
coroutine.resume(co)
会依次打印1到10
LUA_API lua_State *lua_newthread (lua_State *L)
上面对coroutine有个基本的了解,因此大家都会象我一样去想,为什么要用coroutine?先研究下优点
再看缺点,研究coroutine缺点之前,我寻找了一下Lua中为什么实现coroutine的一些说明。在巴西人写的paper Coroutines in Lua(pdf)中解释了几个原因:
以上这些理由都是基于Lua特殊的原因而使用的,并不是很通用的原因。我们也了解到,coroutine实际上是一种古老的设计模式,它在60年代就已经定型,但是现代语言很少有重视这个特性,目前可以举例的有Windows的fibers, Python的generators
上面优点有1条没展开,就是每个coroutine有自己私有的stack及内存变量空间。因此可以认为coroutine和Erlang中的process是非常相似的。但是coroutine只能同时只有一个在执行,如果能让他多个同时跑,我觉得就和Erlang非常相似了。
《Lua程序设计》第二版30.2介绍的一种实现方法,让多个c threads启动,然后每个c thread启动一个coroutine(类似Erlang process),然后通过stack传递变量值(类似Erlang process message),这样就可以实现一个类似Erlang的process模型了。由于coroutine实际上可以用任何语言实现,那其他语言应该也可实现同样这种设计方法。
Lua目前主要用在游戏编程领域,通常的观点Lua是“胶水语言”。用来把各个模块化的功能粘合起来。就我目前阅读的一些代码来看,C和Lua通常是混合在一起的,并没有明确的边界。对于我一个外行的眼光看来我分不清哪些是在做C的事情,哪些是在调用Lua。特别是这个“胶水”如果放得太多,系统中各个模块的独立性将会受到影响。比如云风的这篇Lua 不是 C++也提到,“这属于过厚的粘合层,是绝对需要抛弃的”。
另外Code@Pig一篇[网游设计] 一点感想也提到要简化调用,我总结它的观点主要两点:
虽然Lua的高效和精简的设计让人赞誉有加,但是它的性能排名并不高,和Python大致在同一个级别。另外“胶水语言”的定位也妨碍了它在更多领域的发展。
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