协程切换相比于线程切换来说不需要从用户态切换到系统态,并且不需要切换页表。因此协程切换更轻量。协程又可以分为有栈协程与无栈协程。
有栈协程
协程一个重要的特点是,对于某一个方法,可以执行到某个操作的时候 yield 出去,然后在某个时候再 resume。对于一个方法其调用栈由多个栈帧构成。因此一种实现的方式是在 yield 的时候将该方法及其调用方法的栈帧都拷贝到另一个临时的栈中。等 resume 的时候再将临时栈中的数据再拷贝到系统栈中,用于恢复现场,继续执行未执行完成的部分。有栈协程有一个优点,即是可以在任何方法中 yield,例如 go 语言就是采用这种方式实现的协程。举个例子, python 无法在一个普通方法中调用 await,其必须必须在 async 修饰的方法中。
无栈协程
无栈协程其实现原理是将执行的方法编译为一个状态机,实现的时候不需要在临时栈和系统栈直接拷贝现场。因此无栈协程的效率和占用的资源更少。但无栈协程有一个缺点,即上面提到的,无法在一个普通方法中 yield。比如 python 采用的就是无栈协程。