简单介绍什么是协程及其在ES6中的实现方式

时间：2024-04-15 00:14:37

协程，英文名coroutine，是一种执行过程可以被暂停和恢复的方法。各个协程之间相互协作完成一个任务。

让我们来看一个关于发挥协程作用的例子。假定我们有一个生产者和消费者的关系，生产者创建物品并将物品添加到一个队列，消费者从队列中取出物品并使用该物品。为了提高效率，生产者会一直创建并添加物品，直到队列满为止，队列满时通知运行环境调用消费者；消费者会一直取出并使用物品，直到队列空为止，队列空时通知运行环境调用生产者。下面是使用协程实现这个关系的伪代码：

var q := new queue

coroutine produce

    loop

        while q is not full

            create some new items

            add the items to q

        yield to consume

coroutine consume

    loop

        while q is not empty

            remove some items from q

            use the items

        yield to produce

在这段代码中，produce和consume不是普通的方法，而是由关键字coroutine被定义成为协程。当运行环境执行produce时，produce会在队列满时通过yield主动放弃执行权，并告知运行环境去调用consume协程。同样，consume协程在队列空时也会通过yield主动放弃执行权，并告知运行环境去调用produce协程。

在介绍什么是协程之后，接下来我将讲协程在ES6中的实现方式。ES6提供了一种新的方法名叫Generator。Generator的执行过程可以被暂停和恢复，所以它被认为是ES6中的协程，但严格地说，Generator只是半协程（semi-coroutine），因为虽然它可以主动放弃执行权，但是它并没有告知运行环境，下一步哪个协程会被调用。当一个Generator被调用时，它的代码并不会被执行，调用者得到的是它的观察者（Observer）。调用者通过调用这个观察者的方法，比如next方法，来执行Generator的代码。

下面是通过Generator实现上述生产者和消费者关系的ES6代码：

 const Q = [];

 const Q_LEN = 10;

 function* produce() {

     while (Q.length < Q_LEN) {

         const item = Date.now();

         Q.push(item);

         console.log(`Item ${item} is produced`);

         if (Q.length === Q_LEN) {

             yield;

         }

     }

 }

 function* consume() {

     while (Q.length > 0) {

         const item = Q.pop();

         console.log(`Item ${item} is consumed`);

         if (Q.length === 0) {

             yield;

         }

     }

 }

 function bootstrap() {

     const producer = produce();

     const consumer = consume();

     while(true) {

         producer.next();

         consumer.next();

     }

 }

 bootstrap();

在上面代码中，produce和consume是两个协程。bootstrap方法是这两个协程的调用者，它首先获取produce和consume协程的观察者，然后循环调用观察者的next方法，从而使得生产者和消费者的关系持续运行。在循环过程中，如果produce检测队列已满，它就主动放弃执行权从而被暂停，consume将获得执行权，如果consume检测队列已空，它就主动放弃执行权从而被暂停，produce将重新获得执行权。

好了，上文简单介绍了什么是协程及其在ES6中的实现方式，希望它能对在理解协程和在ES6中使用协程产生疑问的人有所帮助，谢谢。

参考

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Coroutine

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