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Nginx与LUA(7)

标签:
Java Nginx

您好,我是湘王,这是我的慕课手记。值此新春佳节我给您拜年啦祝您在新的一年中所求皆所愿所行皆坦途展宏“兔”有钱“兔”多喜乐常安宁


软件开发中除了进程和线程还有协程的概念但是在搞清楚协程这个概念之前,需要明白什么是进程和线程。

进程一般是应用程序的启动实例,进程拥有代码和打开的文件资源、数据资源、独立的内存空间,例如,独立部署的jar包、运行的redis、mongodb程序等,都可以成为进程。

线程从属于进程,是应用程序的实际执行者,一个进程至少包含一个主线程,或者有更多的子线程,线程拥有自己的栈空间。

看起来,在同一时刻多个线程是同时执行的,也就是并发执行的,但由于若干个线程对应同一个CPU,所以同一个时刻其实只有一个线程是处于执行状态的。在一个时间片内执行哪个线程是不确定的,只能控制线程的优先级,但真正的线程调度是由CPU决定的。

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8ce0000109b813040826.jpg

 

般情况下,各个线程都是比较独立的,各自也有明确的生命周期,如初始化、可运行、运行中、阻塞、销毁等不同的状态。

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8cea0001d34a13040488.jpg

 

如果线程之间需要协作或者通信,那么可以通过volatile关键字、wait/notify方法、JUC工具类,或者是消息队列MQ实现。无论如何,线程都会涉及到线程锁、状态切换及上下文切换。

协程是一种比线程更加轻量级的存在,是「线程中的线程」。协程也拥有独立的堆栈,独立的局部变量,独立的指令指针,同时又与其它协程共享全局变量和其它内容。

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8cf40001708513040826.jpg

 

协程不被操作系统管理,而是完全由线程内部控制,由程序显式的进行,需要多个程序彼此协作才能完成功能,这就是协程名字的由来。 

协程不是进程也不是线程,它是通过特殊的函数来实现的——这个特殊的函数可以在某个地方「挂起」,之后可以重新在其他的地方继续运行

一个线程之内可有多个这样特殊的函数,也就是有多个协程同时运行,但多个协程的运行只能是「串行」的——一个协程运行时,其他协程必须要挂起同时还要明确:协程也是有切换的,但它的切换不是像进程或线程那样由操作系统完成,而是由用户完成的,所以切换效率比进程或线程高或者可以打一个这样的比方:协程类似于正在同步中的多线程,而在等待同一个线程锁的几个线程也类似于协程

协程是LUA中引入的概念,由于OpenResty是对LUA的封装,因此也自然就具备了协程特性

具体来说resume和yeild是Lua协程的核心。首次调用时,resume的参数会直接传递给协程函数。非首次调用时,resume的另一个参数会成为yield的返回值,而yield的参数,也会成为resume额外的返回值。

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8d030001868505440324.jpg

 

coroutine.create(function)传一个函数作为参数来创建协程,返回coroutine,当遇到resume时就唤醒函数调用

coroutine.yield()使正在执行的函数挂起,传递给yeild的参数会作为resume的额外返回值

先来验证coroutine.create和coroutine.resume

修改Nginx配置文件将原来的include lua.conf改为xiecheng.conf

vi /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8d0e0001975313461092.jpg

 

修改xiecheng.conf内容

vi /usr/local/openresty/nginx/conf/xiecheng.conf

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8d18000131ff14981076.jpg

 

修改完成后重启openresty:

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -s reload

访问浏览器:

http://IP地址/xiecheng

可以看到三次结果都不同:这其实就是resume返回值的三种情况

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8d22000177fb11820600.jpg

 

其他的协程方法包括

1、coroutine.isyieldable(),表示如果正在运行的协程可以挂起,则返回true(只有主协程(线程)和C函数是无法让出的)

2、coroutine.running(),用来判断当前执行的协程是不是主线程,如果是就返回true

3、coroutine.status(function),返回表示协程状态的字符串

running:正在执行中的协程

suspended:还未结束却被挂起(调用了yeild或还没开始运行)的协程

normal:协程A resume协程B时,协程A所处的状态就是normal

dead:发生错误或正常终止的协程,如果这时候对它调用resume,将返回false和错误消息,就像刚才展示的那样

修改配置文件验证语法

vi /usr/local/openresty/nginx/conf/xiecheng.conf

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8d2b0001354d19181108.jpg

 

修改完成后重启openresty:

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -s reload

访问浏览器:

http://IP地址/xiecheng3

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8d340001a97213520944.jpg

 

协程时序图

https://img1.sycdn.imooc.com//63ce8d3e000144d716641288.jpg

 

通过以上语法,可以得到几个关于OpenResty协程的知识:

1、所有的协程都是通过resume和yield协作的,这是协程的核心所在,可以说没有resume和yield的协作,就没有协程;

2、resume和yield都是由开发者控制的,除此之外,是不会有任何其他第三方系统干预的,但线程就不一样;

3、函数从哪里挂起,恢复时就从哪里开始执行,关于这一点,可以尝试在r1中的coroutine.yield("b")前后各加上一行ngx.print()语句来验证。

这只是Lua协程的很小一部分Lua中没有线程和异步编程的概念,但对于并发执行却提供了协程的方式,这确实有点奇怪。ngx_lua模块对协程做了封装,可以直接通过ngx.thread API来调用。其原理就是协程A在运行中发现自己忙,则把CPU使用权让出来给协程B使用,最后协程A能从中断位置继续执行,本地还是CPU独占的单线程。

 


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