关于 协程 概念的一些疑惑

协程本身不具备并发能力，只是一种上下文（请求/响应/执行等）的编排方案，类似于队列；协程还区分有栈协程（PHP中的fiber）和无栈协程（PHP中的yield）；协程一般需要结合线程或者异步执行能力才可以达到并发/并行效果。
你可以理解为，把代码段碎片化，按照协程调度器的执行方案进行执行。

协程 + 协程调度器 + 协程执行单元
消息 + 消息队列 + 消费者

看起来和队列很像是不是，本质上是一样的

1. 同一时间内，只能有一个协程在处理？
   这句话指的是在一个进程内同一时间只有一个协程在处理，单个进程是可以创建无数个协程的，我试过在服务器上单进程创建1000万个定时器；

2. 我用同步处理这个场景，需要 4+4+2 = 10秒。如果我用协程，4+2=6秒 就可以完成。
   用协程也是同步，只不过不会阻塞了，开N个Curl，效果是“并发”N个请求，实际上还是一个个去执行，只是发出请求后不会堵在那里等返回，跟队列是挺像的，把任务抛给队列，对当前业务流程来说就是秒完成；

3. 同时来了5个请求
   协程的话单进程就可以处理了，不需要5个进程，fpm下一执行curl进程就堵在那里等返回，无法处理下一个请求，协程不存在的。

以上说的是swoole/swow

Mark

首先你要搞清楚的是为什么像 php-fpm 这种东西一个进程一个线程只能处理一个请求，如果一个线程在处理一个请求时卡住了不能再处理别的请求了，那么它到底是卡在什么地方？

程序在运行的时候，笼统的可以分为两个概述，一个是运算，一个是 IO。

运算

运算就是你需要强依赖 CPU 完成的事，比如在本地计算 N 个 1+1，执行大量的 if 判断逻辑，运行各种各样的本地代码，这类工作、需要程序占用本地 CPU 和内存，在单个线程中当它们在执行时，这些硬件资源就是被占用着的，没有更多的 CPU 时间来给到程序，所以在运算类任务时，线程一定是阻塞的。

就好比你个人在吃饭，在写字，在读书时需要你自己来干这些事，这时你是腾不出手来处理别的事，你就是被占用的。

IO

而另一种就是 IO，IO 就是程序调用外部的东西，然后就等外部的东西返回结果，在等的期间线程本身是闲着在那里的。比如你的程序调用 MySQL，程序就是通过协议（网络、或者 Socket）将要执行的语句发送给 MySQL 服务器，在 MySQL 返回数据前线程本身就是一直在等结果，自己并没干什么。包括调用 Redis，或者发送 HTTP 请求等等，甚至包括向系统要求读写磁盘，都存在一定的等待，这个时间可能非常短，也可能非常长。想一想，如果你的程序执行时间是 50ms，但在等待 MySQL 返回数据时就耗费了 30ms，这 30ms 的时间线程是闲着的，却不能执行其它的工作，是不是一种浪费。

和前面你自己吃饭，写字的例子相反，你点了个外卖，外卖预估 30 分钟送到你的手中，你要在等外卖送来的这 30 分钟内什么都不干，完全等在这里吗？你对象喊你帮忙拿一下东西，你不回应，为什么，因为你在等外卖，你的时间被占用了？

异步

如前所述，你在等待 IO 响应时浪费了大量的时间，甚至不对外部作出响应。也许你也想到了，在做等待的时候完全可以把闲置的时间用来干别的事，这对人来说是很正常的，你肯定不会在那里傻等。

程序的事情是有上下依赖关系的，就好比你的计划是等到外卖后开始吃饭，外卖点的餐还没来，你就暂还没法吃饭。但是你虽然暂不能吃饭，但是做与吃饭以外的事情是可以干的，比如给对象拿一下东西。

但是别忘了，程序是线性执行的，按代码的意思就是从上到下的执行，下面的东西依赖上面的东西。那么有没有一种办法，当程序去读取 MySQL 数据时，数据没返回前程序先去干别的呢，当 MySQL 返回后，再接着执行原来要往下执行的逻辑？有，这就是异步的概念。

异步最开始都是先给程序设定一个所谓的“回调函数”，然后就去干别的了，因为这里顺序存在不确定性，有的先跑然后接下来的事情进回调了，在回调前又有些东西在跑，总之顺序是乱乱的，所以就叫作了异步。

事件循环

我们再举例子，你等外卖来后要吃饭，你还在等你的乐高玩具快递到了后要拼乐高，你还在等这等那，如果你在等一万件事，你还记得这些事在有结果后该干什么吗？这么多事情你怎么去有条理的检查它们是否有回应了，有些事情你可能等着等着都忘记了，下一次有人给你个东西，你可能在想“这是什么？我什么时候要这个了？我接下来该干嘛？？”

对于异步，这里有个重要的核心，那就是事件循环。

事件循环里面记录了所有在等待的 IO 以及接下来的回调。这就好比你有一万件事在等，每件事当你要等的时候，你拿个小本子把它记下来，你在等什么，有结果后该干什么。当你有事的时候你就做事，你一闲下来你就会去检查小本子上的事有没有结果了，有结果就把它要干的事情干掉，然后将这它从小本子上划掉。还没结果就继续留在小本子上，下一次还会再检查它。

这个小本子，就是一个队列，有那么多事件在一个队列里，有一个循环在线程一闲下来的时候就检查它，事件循环的名字就是从此而来。

这样一来，你所有的闲置时间都利用上来，你不会浪费每一分一秒，有一万件事都可以在你的手上有条不紊的并发执行着。你的效率真高！对于人来说，这可能有点不人道，太累了，人会崩溃，但是对于计算机，我们当然是要充分的利用 CPU。

协程

好现在我们就要脱离举生活中例子的概念，重新回到代码中，在程序里异步开始时是一大堆回调，这带来了两个大问题：

一是编程习惯被完全打乱，回调在程序中往往是一个函数或者一个闭包，导致我们的代码写起来极不舒服，每当要等一个调用返回结果时，总要把接下来的代码写进另一个函数或者闭包中。不再是以前的从上到下直观的顺序，看着不舒服，维护也极为困难。

以前的代码：

$data = $db->query("SELECT * FROM data LIMIT 1");
print_r($data);

现在的代码：

$db->query("SELECT * FROM data LIMIT 1", function($data) {
    print_r($data);
})

二是可怕的回调地狱问题，当你一套流程走下来需要等很多 IO，写很多回调时，因为有先后顺序，这些回调一层套一层，里里外外 N 多层，代码看起来极为可怕，一眼看去，无法呼吸，无法思考。

以前的代码：

$data = $db->query("SELECT * FROM data LIMIT 1");

$result = $cache->set("data_cache", $data);

if ($result) {
    echo "写入数据缓存成功";
}

现在的代码：

$db->query("SELECT * FROM data LIMIT 1", function($data) use ($redis) {
    $redis->set("data_cache", function($result) {
        if ($result) {
            echo "写入数据缓存成功";
        }
    });
})

下面就轮到协程出场了，协程帮你从层层回调函数中解脱出来，再次回到以前的同步编程方式中来。以下面的伪代码为例：

//调用 A
$cortinue->async(function() {
    $data = $db->query("SELECT * FROM data LIMIT 1");

    $result = $cache->set("data_cache", $data);

    if ($result) {
        echo "写入数据缓存成功";
    }
});

//调用 B
$cortinue->async(function() {
    $data = $db->query("SELECT * FROM data LIMIT 1,1");

    $result = $cache->set("data_cache", $data);

    if ($result) {
        echo "写入数据缓存成功";
    }
});

以上代码中，当调用 A的代码执行到 query() 在等待时，调用 A 的整个调用堆栈就暂停了等待 query() 返回结果，但是调用 B 中的代码仍然在继续跑，如果调用 B 的代码停在某处等待 IO 返回时，调用 A 也不会受影响。这就实现了并发，对于调用 A 和调用 B 中的代码来讲，它们自己就是同步的。

PHP

协程那么美好，它需要什么？

如你所见，上面的代码要能够实现等待时停止在当前调用堆栈的某处，却不阻塞同一个线程中其它地方的调用，然后在调用完成后再恢复到那个地方继续执行，这个特性是需要语言支持的，从用户代码层面是无法实现这种东西的。如果语言层面没有提供类似的支持，那么协程就无法实现，比如 Swoole 就是通过扩展模块来实现，而 PHP 在 8.1 之前的版本中有一个叫生成器的东西，通过配置 yield 语法也可以实现（但是有点丑），而 PHP 8.1 之后增加了一个叫作 Fiber 的东西，可以做到无需添加关键字，隐式的有栈中断和恢复，是实现协程的基础。

还有一点，如果底层的调用，比如向 MySQL 发请求走的 TCP 或者 Socket 调用，在语言层面本来就是阻塞的，也就是说语言不支持异步 IO，那么即使是异步或协程编程，程序在等待时也会完全暂停，无法并发。这是现在 PHP 的缺点，PHP 的网络 Socket 可以通过设定阻塞参数实现无阻塞 IO，但是文件读写 IO 还无法实现异步，除了像 Swoole 这种扩展层面提供异步文件 IO 支持，其它的比如 Workerman, Amp 要么在读写文件时阻塞当前进程，要么在其它进程中写，要么还是需要依赖扩展。

而有些语言，比如 Node，Go，Java，C，C++ 等等他们要么设计之初就把 IO 设计成异步的（Node、Go）、要么支持多线程，通过线程提供异步 IO 而不阻塞业务主线程。

这就是异步、协程。

异步、协程、多线程是现代语言几个重要的概念和特性，PHP 在这方面有很大的不足，即使是语言层面提供了支持，异步和协程对整个生态也是一个很大的考验，PHP 任重而道远。

Pader，2024年4月16日头脑一热发表于 Workerman 问答社区，希望能解答你的疑问。