协程和线程的区别是:协程避免了无意义的调度,由此可以提高性能,但也因此,程序员必须自己承担调度的责任,同时,协程也失去了标准线程使用多CPU的能力。
打个比方吧,假设有一个操作系统,是单核的,系统上没有其他的程序需要运行,有两个线程 A 和 B ,A 和 B 在单独运行时都需要 10 秒来完成自己的任务,而且任务都是运算操作,A B 之间也没有竞争和共享数据的问题。现在 A B 两个线程并行,操作系统会不停的在 A B 两个线程之间切换,达到一种伪并行的效果,假设切换的频率是每秒一次,切换的成本是 0.1 秒(主要是栈切换),总共需要 20 + 19 * 0.1 = 21.9 秒。如果使用协程的方式,可以先运行协程 A ,A 结束的时候让位给协程 B ,只发生一次切换,总时间是 20 + 1 * 0.1 = 20.1 秒。如果系统是双核的,而且线程是标准线程,那么 A B 两个线程就可以真并行,总时间只需要 10 秒,而协程的方案仍然需要 20.1 秒。
讲讲状态机:
状态机是有限状态自动机的简称,是现实事物运行规则抽象而成的一个数学模型。一个状态机至少要包含两个状态。例如一个自动门,就有 open 和 closed 两种状态,我们通常所说的状态机是有限状态机,也就是被描述的事物的状态的数量是有限个,例如自动门的状态就是两个 open 和 closed 。
closed 状态下,如果读取开门信号,那么状态就会切换为 open 。open 状态下如果读取关门信号,状态就会切换为 closed 。
状态机的四大概念:
1 State ,状态。一个状态机至少要包含两个状态。例如上面自动门的例子,有 open 和 closed 两个状态。
2 Event ,事件。事件就是执行某个操作的触发条件或者口令。对于自动门,“按下开门按钮”就是一个事件。
3 Action ,动作。事件发生以后要执行动作。例如事件是“按开门按钮”,动作是“开门”。编程的时候,一个 Action 一般就对应一个函数。
4 Transition ,变换。也就是从一个状态变化为另一个状态。例如“开门过程”就是一个变换。
总结一下,状态机不是实际机器设备,而是一个数学模型,通常体现为一个状态转换图。涉及到的相关概念是 State 状态,Event 事件,Action 动作,Transition 转换。状态机是计算机科学的重要基础概念之一,也可以说是一种总结归纳问题的思想,应用范围非常广泛。